ICS 07.030 CCS A 20
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41914.2—2022
微细气泡技术 微细气泡使用和测量通则
第2部分：微细气泡属性分类
Fine bubble technology-General principles for usage and measurement of finebubbles--Part2:Categorizationof theattributes of finebubbles
（ISO20480-2:2018MOD)
2022-12-30发布
2023-07-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41914.2—2022
目 次
前言引言范围
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义微细气泡使用和测量基本原理
4
4.1 微细气泡技术标准体系 4.2液态介质的质量
..
+
5微细气泡属性表示 5.1粒径指数和数量浓度指数的应用 5.2微细气泡尺寸特征分类表示 6根据上升速度的微细气泡属性分类 6.1微细气泡上升速度属性 6.2根据上升速度的微细气泡分类
6.2.1通则 6.2.2区域分类和定义
附录A（资料性）液体中超细气泡的数量稳定性观察实例参考文献 GB/T41914.2—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T41914《微细气泡技术 微细气泡使用和测量通则》的第2部分。GB/T41914已经发布了以下部分：
第1部分：术语；一第2部分：微细气泡属性分类。
本文件修改采用ISO20480-2：2018《微细气泡技术微细气泡使用和测量通则 第2部分：微细气泡属性分类》。
本文件与ISO20480-2：2018的技术差异及其原因如下：
用规范性引用的GB/T41914.1替换了ISO20480-1（见第3章），以适应我国的技术条件、提高可操作性；更改了液态介质部分重要性质的条件（见4.2），以与我国相关标准一致，提高可操作性；增加了粒径指数使用中提供测试条件的要求和说明[见5.1.2a)]，增加了数量浓度指数中提供测试条件的要求[见5.1.4a)，测试条件是测试的重要要素。
本文件做了下列编辑性改动：
删除了术语“最终上升速度”的注；用资料性引用的GB/T6682替换了ISO3696、资料性引用的GB8357替换了CODEX STAN108; -5.1.2a)中增加了其他功能组分的举例； A.2和A.3中增加了部分测试条件；图A.2中更改了不同水温下初始数量浓度指数；图A.2中增加了不同水温下初始气泡平均粒径。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国微细气泡技术标准化技术委员会（SAC/TC584)归口。 本文件起草单位：中国科学院过程工程研究所、上海航翼高新技术发展研究院有限公司、上海九儿
生物科技发展有限公司、宁波长净环保材料工程有限公司、禹创环境科技（济南）有限公司、中国科学院上海高等研究院、山东理工大学、北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司、西安建筑科技大学、泰州巨纳新能源有限公司、杭州洗悦新材料技术有限公司。
本文件主要起草人：李兆军、周兰、孙涛、吕永明、朱荣麟、司光祯、李继香、张立娟、陶东平、张志立、 崔海航、肖巍、丁荣、陈春利。
ⅢI GB/T 41914.2—2022
引 言
近年来，随着气泡测量技术的发展，对微气泡和超细气泡的表征成为可能。利用这些技术发现，超细气泡可在数月内保持近乎稳定状态。
微细气泡技术是一项新兴的技术，至今已在非常多的领域有应用。因此，为如此多样化的技术领域设定适当术语对于商业贸易和产品为广大微细气泡用户接受至关重要。
为便于微细气泡用户间更好的交流，本文件引入介质（如水）质量标准，还有粒径指数和数量浓度指数。本文件还提供了用尺寸特征和上升速度对微细气泡进行分类的解释。
需要指出的是，气泡在介质中的运动行为可以由浮力或者热驱动/热涨落过程导致的无规则布朗运动决定。因此，较大的气泡表现出浮升行为（上浮），而较小的气泡留在液体介质中进行无规则运动。
GB/T41914《微细气泡技术微细气泡使用和测量通则》旨在对微细气泡技术应用领域中普遍适用的原则和要求进行标准化，拟由5个部分构成。
第1部分：术语。目的在于界定微细气泡技术领域的术语和定义。 第2部分：微细气泡属性分类。目的在于确立液态介质的质量以及微细气泡尺寸和浓度的通则和表述。 第3部分：微细气泡生成方法。目的在于描述微细气泡生成方法。 -第4部分：微气泡床术语。目的在于界定与溶气气浮(DAF)气泡床及其在溶气气浮工艺中的特性相关的术语。 第5部分：带壳微细气泡。目的在于建立带壳微细气泡的概念体系。
IV GB/T41914.2—2022
微细气泡技术 微细气泡使用和测量通则
第2部分：微细气泡属性分类
1范围
本文件确立了液态介质的质量、微细气泡尺寸和浓度的通则和表述，以及根据上升速度的微细气泡分类。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T41914.1微细气泡技术微细气泡使用和测量通则第1部分：术语（GB/T41914.1- 2022,ISO20480-1:2017,IDT)
3术语和定义
GB/T41914.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC维护的用于标准化工作的术语库如下：
-ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp -IEC电子百科：http：//www.electropedia.org/
3.1
上升速度risevelocity 一个微细气泡在液体中向上运动的速度。
3.2
最终上升速度 Eterminal risevelocity 当微细气泡所受浮力和黏滞力达到平衡时的速度。
4微细气泡使用和测量基本原理
4.1微细气泡技术标准体系
本文件的目的是为制定微细气泡技术标准的人员提供整体框架和指南，促进微细气泡用户间的交流。为制定一致的标准，确立了以下三层次的标准体系。
a) 第一层（基础标准)包含可用于微细气泡技术测量和使用的通用术语、基本概念和原理。本文
件为这些基础标准的组成部分，也是接下来两个层次的基础。 b) 第二层（测量标准）包含各种用于表征如气泡直径、数量浓度指数的测量方法，以及取样及样品
制备通用方法等。
1 GB/T41914.2—2022
c) 第三层（各种应用标准）包含以下领域的各种应用：
1）食品、植物裁培、农业、饮用水和化妆品行业； 2） 医疗和制药领域； 3） 新功能材料制造、太阳能电池、半导体和液晶领域； 4）清洗、洁厕、土壤冲刷、水处理等过程。
4.2液态介质的质量
含微细气泡的液态介质的性能很大程度上取决于其pH和所含无机物和有机物。因此，宜测定并说明液态介质的重要性质，包括电导率（25℃）、总有机碳浓度、可溶性硅（以SiO2计）含量、可氧化物质含量（以0计）、蒸发残渣（105℃士2℃）含量、pH范围（25℃）、吸光度（254nm，1cm光程）等。 GB/T6682、ASTMD1193和GB8537给出了淡水质量标准的典型示例。
5微细气泡属性表示
5.1 粒径指数和数量浓度指数的应用 5.1.1通则
术语“粒径指数”和“数量浓度指数”旨在为致力于微细气泡技术应用的人提供便利。 气泡拥有一个封闭的气液界面。理想的粒径测量将气泡与介质中可能存在的固态颗粒或液滴（如
油滴)区分开，且能够分别测试每种材料颗粒的尺寸。
现有的测试方法主要使用光散射或声学特性进行表征，不能对不同相进行区分，只能将它们作为整
体进行表征（即使颗粒类型不同）。尽管粒径和浓度的报告数值可能并非完全来自气泡，但大多数情况下仍可满足用户工作中的精度。为了更好地反映不确定度，术语“粒径指数”和“数量浓度指数”宜优先于粒径和数量浓度。
5.1.2粒径指数规则
下列规则适用于术语“粒径指数”的使用。 a） 给出粒径指数的同时应提供微细气泡的测试方法、测试条件及应用领域。
1）“测试方法”包括行业现有的和认可的方法； 2） “测试条件”为对测试结果有影响的外界环境，如温度、大气压等； 3）“应用领域”包括除微细气泡外的其他功能组分的描述，例如清洗应用时添加的表面活
性剂； 4）元 示例：“在水产养殖技术中，常温常压下采用颗粒跟踪分析法（PTA)测量未处理原水中的
颗粒粒径指数。”
注：颗粒跟踪分析法（PTA)详见ISO19430。 b）基于不同测量技术的粒径指数间没有可比性。 c) 给出粒径指数时宜声明微细气泡尺寸定义固有的不确定性。
5.1.3数量浓度原则
实际的数量浓度测量采用一定的测量原则。例如：光学测量不能从微细气泡水样品中把微细气泡和固态颗粒区分开，但用户能够根据样品的生成历史估算固态颗粒对数量浓度的影响。
2 GB/T41914.22022
一个洁净的发生器不会将任何固态颗粒增加到原始水样品中。因此，能够从总的数量浓度中减去原始水样本中的固态颗粒浓度估算出生成水样品中的微细气泡数量浓度指数。不确定度能够通过发生器的洁净程度等估计。
此外，如果可行的话将样品通过发生器，但不生成气泡。将这种样品作为空白样本来消除来自水槽壁/管道的污染带来的影响。 5.1.4数量浓度指数规则
下列规则适用于术语“数量浓度指数”的使用。 a）给出数量浓度指数的同时应提供微细气泡的测试方法、测试条件及应用领域。 b）不同类型的数量浓度指数间没有可比性。 c) 给出数量浓度指数时宜声明微细气泡尺寸定义固有的不确定性。
5.2微细气泡尺寸特征分类表示
微细气泡在粒径上跨越5个数量级，在数量浓度上跨越11个数量级。因此，很多物理、化学和机械特性随微细气泡尺寸范围的不同而不同。
对粒径及数量浓度范围进行详细准确说明对微细气泡业界有实用价值。同时，跨越几个数量级的大范围对所有从事微细气泡应用的人来说都有实用价值。
根据粒径和数量浓度，分散在水中的微细气泡可用如图1所示的范围界定。这种分类方法能够用于界定矩阵的哪些区域最适合哪些特定的应用。
1. 0×1014 1. 0×1013 1. 0×1012 1. 0×101l 1. 0X1010 1. 0×109 1.0X108 1.0×107 1.0×108 1.0×105 1. 0X104 1. 0×103
Y
0. 01
0. 1
10
100
1 000
I
x
标引序号说明： X 粒径，单位为微米(μm)； Y- 数量浓度，单位为个每毫升（个/mL）。 示例：阴影部分表示粒径范围为0.1μm~1μm，数量浓度范围为10°个/mL～10°个/mL的超细气泡。
图1微细气泡水分散体系的分类
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