微细气泡( fine bubble)是指液体中存在的微米气泡（Micro-Bubble）和超微气泡( ultrafine bubble)。当气体在液体中受到切割力的作用时，就会形成形状大小同的球体或半球体。

学术上对气泡分类主要根据气泡性质的不同，最常用的指标是气泡粒径大小、表面特征和气泡寿命。这些特征主要决定于气泡大小，按照这个标准，气泡被分为大气泡、亚毫米气泡/毫米气泡、微米气泡和纳米气泡。ISO国际规格（ISO20480-1）将微细气泡粒径作了明确定义：直径不足100μm（0.1mm）的小气泡称为微细气泡。在微细气泡中，1μm以上不足100μm的称之为微米气泡（Micro-Bubble），不足1μm的称之为超微气泡（Ultrafine-Bubble）。[1]

微细气泡具有常规气泡所不具备的物理化学特性和现象。

基本特性一：比表面积大

微细气泡拥有较大的比表面积，气泡的比表面积可表示为S/V=3/r。在气泡体积不变时，气泡比表面积与气泡半径成反比，气泡半径为10μm和1mm的气泡相比，在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。[2]

基本特性二：水中停留时间长

气泡粒径与上浮速度成正比，粒径越大，上浮速度越快，反之亦然。普通气泡本身尺寸较大，且上升过程中气泡粒径越来越大，因而会迅速上升至水面而破裂。相反，微细气泡本身尺寸小,在水中上升时会随着表面张力的增加而缩小尺寸。[3-5]

基本特性三：界面电位高

气泡界面ζ电位是指气泡表面吸附带电离子而形成的双电层，双电层之间的电势差即为气泡的ζ电位。ζ电位是影响气泡吸附性能的关键因子，ζ电位越高，吸附能力越强。对于气泡而言,体积越小则界面处的ζ电位越高，对水中带电颗粒的吸附性能也越好。因而，微细气泡吸附性能显著优于普通气泡。[6]

基本特性四：自身增压溶解

作用于球形气泡的表面张力，能够压缩气泡内的气体，从而使气体更易溶解到水中，压力的上升会增加气体的溶解度。随着比表面积的增加，气泡缩小的速度逐渐变快，终完全溶解。微米气泡即使上浮，也不会膨胀而是不断收缩。[7]

基本特性五：产生自由基

微细气泡的强氧化性来源于破裂瞬间产生的羟基自由基等活性氧类物质。微细气泡在收缩过程中，过量离子在气液界面聚集，当增压至临界压力时破裂，由于瞬间剧烈变化，界面上释放出化学能，产生大量的活性氧，包括超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基等，从而可以氧化分解有机污染物。[8]

基本特性六：强化传质效率

当气泡尺寸较小时，球形气泡的内部存在一个附加压力，该压力与气泡表面张力成正比，与气泡粒径成反比。气泡在受到表面张力的影响时，表面张力对气泡表面产生压缩作用，使得气泡内部的气体压力随着气泡尺寸的减小而增加，促进了气泡内部气体穿过气液界面溶解到液相中，可提高其传质推动力。由于微气泡粒径小，在上升过程中粒径逐渐减小至消失，气体内部压力加速效果更加明显，因而传质推动力更大，传质效率更高。[7]

以上文章内容引用相关领域的参考文献，文章内容并不全部代表本公司观点。

参考文献：
　　[1]王永磊，等:微纳米气泡发生机理及其应用研究进展

[2]Li H. , Hu L. , Xia Z. . Impact of groundwater salinity on bioremediation enhanced by micro-nano bubbles [J]. Materials (Basel) , 2013 , 6(9) ：3676-3687 .

[3]邓超 ，杨丽 ，陈海军，等.微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展[ J ] •石油化工，2014 ( 1 0 ) : 1206 - 1213 .

[4]TakahashiM . , Kawamura T. , YamamotoY . , et al. . Effect of shrinking microbubble on gas hydrate formation [J]. Journal of Physical Chemistry B , 2003 , 107 (10) ：2171-2173 .

[5]刘玉徳，吴刚，张浩，等.微纳米气泡的特性及其在果蔬中的应用 [ J ] . 食品科学技术学报，2016 ( 11 ) :7.

[6] Takahashi M. . Zeta potential of microbubbles in aqueous solutions ： electrical properties of thegas-water interface [J]. Journal of Physical Chemistry B , 2005 , 109 (46) ：21858-21864 .

[7] Takashi M. , Kawamura T. , Yamamoto Y. , et al. , Effect of shrinking micro bubble on gas hydrate formation [J]. The American Chemical Society , 2003 , 107 (10) ：2171-2173 .

[8] Li P . , Takahashi M. , ChibaK. . Enhanced free-radical generation by shrinking microbubbles using acopper catalyst[J] . Chemosphere , 2009 , 77 (8) ：1157-1160.