神奇的超微细气泡世界
—介绍日本超微细气泡技术在产业和生活上的应用
十多年前，日本研究者在小小气泡上有了重大的科学发现。
科学们家发现：气泡在水液中，存在着一个50微米左右的表面张力和气泡内压之间的平衡临界点。通常的气泡在水中会急速上升，在到达水面时破裂而消失。而50微米以下的超微细气泡（也叫微纳米气泡）由于小而缓慢上升，并受到压力而不断缩小，最后消失于水中（完全溶解）。
显微镜下0～1之间为1mm 微纳米气泡收缩炸裂示意图
1.水中收缩破裂，气泡完全溶解于水液；50微米以下的气泡，上升速度缓慢，水液中滞留时间长。例如直径10μm的气泡上升3mm需要1分钟。更重要的是由于水气之间的表面张力大于气泡内压，气泡呈自我收缩倾向。气泡表面张力与气泡直径大小成反比，与气泡内压成正比。表面张力大，气泡不断收缩，同时内压也随之增大。即所谓出现自我加压现象。一旦收缩的气泡内压与表面张力失去平衡，气泡破裂，气体即完全溶解于水液中。
2.表面负电位特性：超微细气泡作为一种胶体，由于水与气体摩擦作用而带负电。气泡收缩的同时，表面电荷也随之浓缩。其结果是微细气泡全带负电荷。由于气泡都带负电荷，相互排斥，气泡数量不容易结合而减少。通常气泡，电荷状态不一，上升过程中，气泡之间相互结合，形成大气泡，或如葡萄串一般的气泡团，引起上浮加速。因此气泡各自保持独立，高浓度微纳米气泡看起来如牛奶一般的。带负电的气泡容易和细菌病毒、有机物悬浮物、金属离子相互吸引。
3.气泡破裂，出现压坏，产生自由基等分解能量：气泡自我加压，不断收缩而最终归于破裂。破裂瞬间，气泡气压和温度上升到极限时，出现压坏，积蓄放出的能量非常巨大，出现高达数千度的超高温高压状态，产生强氧化分解能量的自由基。自由基定义为带不对称电子物质。其超强氧化分解能量高于氯、紫外线、臭氧等氧化剂，可以分解水、及周围各种化学物质。
神奇的微纳米气泡特性及能量的发现，在医学、现代农业、水产养殖业、食品工业、环保行业引起重点关注，而且近年来正在为这些行业的发展提供多元化的新动力。
首先，被广泛利用的是保健医疗领域。
科学家发现，充足的氧对于生体细胞新陈代谢、消除疲劳、精力充沛，保持身体健康有明显效果。而迄今为止，氧的吸收主要依靠肺器官。微纳米气泡的发现，可以制造溶解氧高于普通水数百倍的保健浓缩富氧饮料水。饮料中的氧分子，通过消化系统能够很快进入人体血液中，其吸收氧的速度比呼吸系统吸收氧的速度要快10倍。对于要求缓解紧张地工作和生活的现代人来说，饮用富氧饮料水保健效果显著，因而，在日本市场上，售价高且供不应求。
日本人喜爱温泉水疗，利用微纳米气泡的清洗、美容和血流加速、皮肤温热效果，开发了温泉水疗设备。欧美则将微纳米气泡炸裂时的能量来用于瘦身减肥。
高密度的微纳米气泡能够产生负离子电荷，具有出色的表面活性清洗作用。微纳米气泡破灭时产生的冲击波和给予皮肤非常舒适的刺激，破灭时出现的高温高压则给予体肤温热感受。
日本微纳米气泡温热效果、血流加快效果应用于浴池
现代工业社会环境污染问题日益深刻，其中江河湖海因水质污染基本失去自我净化功能。恢复好氧微生物为主的生态净化，改善水质，方法之一就是向严重缺氧的水体增氧。微纳米气泡技术成本低，效果切实，是一种最佳选择。
日本大阪护城河微纳米气泡水质净化
水产养殖的问题与微纳米气泡的技术对策
1，养殖水体缺氧
地球生物基本生存离不开氧。氧是新陈代谢的基础。缺氧是所有动物衰老和疾病之源。陆上动物靠肺、水生物靠鳃呼吸氧。大气中氧浓度基本维持在21%左右，变化极小，因此陆上动物基本上不缺氧。但是，对于水生物而言，就没有那么幸运了。由于气压、温度变化；水体有机物质污染；水生物的养殖密度等因素，使区域性、时间性氧浓度变化较大，严重影响水生物生存状态。
由于最求高密度养殖，水体中水温高，残饵和水生物粪尿容易腐败、以及水生物排出的二氧化碳等引起水质污染问题严重。正常有氧生态环境下，会自然繁衍大量的好氧菌分解这些有机污染。但是，氧不足，通常容易被氧分解的氨氮、亚硝酸、二氧化硫等有毒物质大量发生，厌氧菌大量繁殖，池塘底层黑臭淤泥堆积，水生物生存环境恶劣，加上病毒侵袭，经常出现死亡。
利用微纳米气泡体积小，而且最终破裂于水中，气体可以完全溶解于水的特点，日本水产业界开发了各种各样的高效水产增氧、改善水质的微纳米气泡设备。
2. 生理活性促进
现代水产养殖技术中，单纯缺氧的问题比较容易解决。日本水产业界把注意力集中在如何提高鱼虾贝类的高产、高品质上。微纳米气泡不仅高效增氧，更重要的是具有促进生理活性功能。
富氧环境是水生物新陈代谢旺盛的条件之一。但是，生物对于氧的吸收能力也是重要因素。就像人体通过消化系统可以直接快速吸收氧分子一样，带氧微纳米气泡同样可以直接为鱼虾贝类的消化器官直接吸收，供应生体各器官。
微纳米气泡对于动植物的促进生理活性有明显效果，微纳米气泡对于生体的加速血流循环，对于细胞、血流温热效果、对于鳃和消化器官的直接大量供氧，氧分子能够直接进入血液等已有结论。但研究涉及到动植物的医学生理学领域，目前尚无法完全清楚其机理。
日本水产养殖实践表明：扇贝在含微纳米气泡水体中其开口度是平常的2倍，生长促进效果明显。对虾应用微纳米气泡，血流加速1~2倍。对虾幼苗的成活率达95%以上，成长以近2倍的增重速度提高，吃食积极，养殖时间可以减少近一半。
容易烂根的蝴蝶兰植物竟然和海水鱼生长在一起 海水鱼与淡水鱼养在一起
3. 养殖池底淤泥消化处理
养殖水质管理最大困难也就在于池塘底质管理。高密度养殖必然发生淤泥问题。现在不少养殖户无力投资污泥清除和处理，结果是养殖效果很差，偷死现象严重，甚至清塘绝收。也有将黑臭淤泥通过水路外排的，结果是水路阻塞，环境污染，最后还是无法可持续养殖，只能放弃养殖。
微纳米气泡可以向水中提供溶解氧多，可以抑制污泥的增加，甚至消化存量污泥，营造良性生态养殖环境。
也可以建设专门的池塘养殖污泥消化处理设施。把池塘里捞起来的污泥或清塘时的污泥投入设施之中，即可通过臭氧微纳米气泡和微生物技术自行消化分解，解决了池塘淤泥无法外排，也无法处理的问题。
养殖池塘有机污泥消化分解设备
日本富氧微纳米气泡技术在水产养殖中的应用图片
虾苗场 水族馆
鲍鱼养殖场 牡蛎养殖场
海胆养殖 多宝鱼养殖
对虾微纳米气泡机使用风景
原标题：微纳米气泡发生器
我们只做微纳米气泡技术—-禹创环境科技 Tel：155
微纳米气泡发生器，把气体（如空气、O2、三氧等）用迅速旋回切割方法融入水中，产生直径少于50μm的气泡，增加气体在水中的溶解效率。在生产加工、衣食住行、“三农”建设等各个领域均有广泛的运用。
微纳米气泡是如何发生的，首先定性一点，就是目前各个的气体分布设备均没法产生微纳米气泡，那就是因为常规性气体分布设备开洞都在mm级，试验室能够取得最小的气体分布设备，气分布口尺寸都在百微米级，这类尺寸的气泡因为气泡聚并的缘故，气泡会自发产生大气泡，最后取得mm等级的气泡。除此之外也有水射流混合，即利用文丘里管进行气液混合，相关研究表明在不添加发泡剂的情况下，虽然文丘里管喉管内的气泡何以达到几十微米，但是在扩散段仍不可避免的发生气泡合并现象。
1.压坏现象：微纳米气泡水中会产生自我压缩的现象 一部分气泡破裂，一部分产生直径更小的纳米气泡。
2.电离现象：实现微纳米气泡的稳定化蓄存，进而大幅提高了气体溶解度。
3.超声波：微纳米气泡自我压缩破裂会产生瞬间5500摄氏度的高温，约400Km/h的超声波，并产生大量羟基自由机对水体具有很强的杀菌作用。
4.表面带有负电荷：微纳米气泡间难以融为一体，在水体中能产生非常浓密而细 腻的气泡，不会像常规性气泡一样会融合增大而破裂。
5.微纳米气泡在水体中上升速度非常的迟缓，在水中停留时间长因此其具有髙度溶解效率。
6.自我加压：微纳米气泡自身的表面具有较强的张力，在水中不断收缩，而产生气液临界表面积更大的超微纳米气泡，最后收缩到一定程度则消失溶解于水体中，那就是它具有强劲溶氧性的缘故所在。
7.扩散性：微纳米气泡与普通气泡不同，普通气泡因大气泡效应很快就会合并上升与破裂，在水中的扩散性差，而微纳米气泡具有极高的气泡密度与横向的扩散性。
8.氧化性：因微纳米气泡在压坏时在局部处于强劲的高温高压状态，激发大量的自由基，能够发挥出强劲的氧化性。
9.稳定性：气泡的逗留性能够让机能性的臭氧水实现物理化学稳定性，这 是常规性气泡所不具有独有特性。
10.杀菌性：带电的气泡能够吸附水体中的细菌与病毒。随着气泡的缩小压坏破裂，于气泡周围激发大量的自由基及破裂所产生的超高温高压，把吸附的细菌病毒杀死。
11.生物生理活性。
现在市面上常见的微纳米气泡发生器均属于高剪切发生器，采用动态性或静态的高速剪切设备，将气液混合物内的气泡搅碎，由于这类部件的强劲剪切力，能够将气泡搅碎至几十纳米到几微米，最后形成微纳米气泡。这类形式能耗比较大，但却是现有唯一发生微气泡的方法。
曝气管路可移动、便于和现有设备设施进行结合；
能够外接多种气源，实现不同种类气液间自由组合，满足水处理的需求；
设备达到饱和溶气状态时间短，效率高，节约能耗；
结构坚固、部件少、拆装简便、易维修、抗腐蚀。
微纳米气泡发生器的应用领域：
农业生产：增氧、消毒
水产与畜牧养殖：水质净化、消毒
污水治理：水质净化、消毒
医疗、养生：杀菌、消毒、保健
食品加工：消毒、保鲜
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有趣的是，体纳米气泡受到布朗运动的影响 ，因此表现得好像它们具有像纳米颗粒一样的固体壳。 因此，纳米气泡可以使用动态光散射（DLS） [ 2743 ]来确定，其使用穿过样品溶液的激光散射的波动（见右图）。 这些波动是由于具有纳米气泡的颗粒的布朗运动产生更大的散射但波动更慢。
计算的扩散常数用于使用Stokes-Einstein方程确定粒子的流体动力学球等效半径r，
Translational diffusivity=(RT/N)x(1/6pi x viscosity x molecular radius)
其中D t是平移扩散系数（m2?s -1 ），R是气体常数 （J?K – 1?mol -1 ），T是温度（K），N是Avogadro数 （mol -1 ） η是溶液的动态粘度 （Pa?s）。 该方法能够测量大于10亿纳米气泡/ ml的浓度。 总信号的分析给出了纳米气泡的浓度和尺寸分布，但不确定单个气泡运动，这与下面给出的纳米颗粒跟踪分析不同。
什么是纳米气泡？
纳米技术日益增长的重要性现在已经导致纳米气泡的发展，这引起了各方面的关注。 纳米气泡在包括科学研究，食品部门在内的许多领域发挥着至关重要的作用。 本文将讨论与纳米气泡相关的特性，应用和发展。
纳米气泡的小尺寸使其比大气泡具有更有趣的特性，因为它们具有高比表面积和液相中的高滞留特征。 当微纳米气泡由于在坍塌之前形成的气 – 液界面处的高密度离子而坍塌时发生自由基生成。
已经表明，由于极高的内压，纳米气泡在大气压下不能保持稳定状态。 经过多次实验，有人提出，半径为100nm的气泡的典型寿命约为100μs。
纳米气泡研究
相差成像可用于区分污染物和纳米气泡。 以前，大多数纳米气泡研究是使用原子力显微镜（AFM）进行的，因为它在分析微观表面方面具有强大的性能。 理论上，AFM可用于扫描表面以直接检测气泡，通过在不同的扫描模式之间进行切换以及通过力谱进行间接检测。
例如，接触模式是不合适的，因为它施加到纳米气泡的横向力，这导致它们与表面聚结或断开。 然而，这种模式表明它们有一个柔软的帽形圆顶
从纳米气泡调查中发现的信息有助于推进凝聚，过滤或浮选的工程过程。
纳米气泡产生的近似范围
气体和水的剧烈混合形成含有许多直径范围广的纳米气泡的溶液。 生成时， 可以产生比较大气泡更高浓度的小气泡。 纳米气泡由于温度波动而在欠饱和水中引发，温度升高会降低溶解度并导致饱和度波动。 然后，这种纳米气泡可能需要很长时间才能松弛或附着在表面上。 纳米气泡可以通过电解制备，通过在高机械剪切速率下将气体引入水中，
通过20纳米气泡膜过滤器，通过多孔玻璃和陶瓷，来自碳氟化合物液滴，来自笼形水合物的解离，通过在较高压力下饱和，随后压降，在低温下饱和，然后快速升温（温度跳跃），通过高水流生空化，纳米气泡通过混合蒸汽（例如，氮气加蒸汽）冷凝系统，通过通过分解H 2 O 2混合CO 2气体和水纳米气泡，通过广泛的气体引入（例如通过溶解细
），使用文丘里管，通过声空化，通过反复压缩/减压气体进入水，或通过这些过程的组合。 每小时生产出数吨纳米气泡水。 它们的气体含量而不是颗粒已被证实。
国内对纳米气泡的研究
纳米气泡的存在仍然存在分歧，因为理论上它们应该在微秒内溶解，但已经证明即使在经过数小时和数天后也存在。 由Brenner和Lohse 提出的一个理论是一个模型，它将气泡的稳定性质固定在纳米气泡进出气体分子之间的动态平衡上，由Yasui等人进行了研究。 得出类似的结论。
位于气泡表面的厚气体层产生足够的气体，以便在气泡中流入。 现在认为纳米气泡的延长稳定性是过饱和和接触线钉扎的结果，它补充了动态平衡模型。
张等人。 已观察到纳米气泡接触角的尺寸减小，取代横向尺寸[24]。 气泡保持固定在三相接触线上，拉普拉斯压力降低到零，并且在纳米气泡和周围环境之间没有发生相当大的内部压力或浓度梯度。 由于化学和形态不均匀性，即使在非脏或粗糙的表面上也会发生固定。
小型纳米气泡发生器
小型纳米气泡发生器，利用的是容器释气的物理原理，让设备释放出小于等于5微米的纳米气泡，具有常规气泡所不具备的物理特性。所有的气泡专家都知道小于5微米的气泡水具有很强的生物捉功能，具有极高的使用价值和经济价值，它是很好的杀菌液，是很好的洗涤剂。可以满足实验室 科研领域，可以用来配套富氢水机，让富氢水也实现小型化。
您好，禹创环境科技（济南）有限公司为满足广大客户对微纳米气泡发生器小型化的需求，特意研发生产了小型微纳米气泡发生器装置，精美机身外壳，运行声音比人正常讲话还要低，仅仅使用24V直流电。可以用来家庭使用，也可以满足大学科研实验室的要求，小型化的微纳米气泡发生器也可以与氢气相结合只做富氢水，很多女士美容机构也是不错的选择。
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