太阳能微纳米气泡通常是指直径在50μm以下的气泡，其中直径在1μm以上的微小气泡被称为微气泡(micro—bubble)，直径小于1μm且大于1nm的

超微小气泡被进一步称为纳米气泡(nano—bubble)。微纳米气泡不仅体积比普通气泡要小很多，而且具有如下不同于普通气泡的一些性质：

①比表面积大

   气泡的体积和表面积的关系可以通过公式表示。气泡的体积公式为V=4π/3r3，气泡的表面积公式为A=4πr2，两公式合并可得A=3V/r，即V总

=n•A=3V总/r。也就是说，在总体积不变（V不变）的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式，10微米的气泡与1毫米的气泡相

比较，在体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了100倍，各种反应速度也增加了100倍。

②太阳能微纳米曝气机的上升速度慢

   根据斯托克斯定律，气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的关系

图可知，气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min，而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考虑

到比表面积的增加，太阳能微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。

③太阳能微纳米曝气机自身增压溶解

   水中的气泡四周存有气液界面，而气液界面的存在使得气泡会受到水的表面张力的作用。

对于具有球形界面的气泡，表面张力能压缩气泡内的气体，从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。

根据杨-拉普拉斯方程，直径在0.1mm以上的气泡所受压力很小可以忽略，而直径10μm的微小气泡会受到0.3个大气压的压力，而直径1μm的气泡会受高

达3个大气压的压力。微纳米气泡在水

中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程，压力的上升会增加气体的溶解速度，伴随着比表面积的增加，气泡缩小的速度会变的越来越快，从而溶解到水中。