空化產(chǎn)生氣泡是靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，主要在特定溫度下使壓強(qiáng)下降到某閾值，這類似于沸騰，區(qū)別是通過(guò)降低壓強(qiáng)而不是增加溫度。氣泡形成后進(jìn)入融合和崩解的動(dòng)態(tài)過(guò)程。根據(jù)氣泡內(nèi)容不同，空化分為霧空化和氣空化。氣泡融合和氣泡崩解是小氣泡的兩種相反狀態(tài)，小氣泡融合起來(lái)可變成大氣泡，也能通過(guò)崩解變成更小的氣泡。
 

氣泡制備方法主要包括水力空化和顆?？栈?、聲學(xué)或聲波降解法、電化學(xué)氣蝕和機(jī)械攪拌等。所有技術(shù)背后的物理學(xué)基礎(chǔ)都是利用表面張力和能量消耗降低壓強(qiáng)。加壓強(qiáng)空化有兩種技術(shù)，一個(gè)是利用水流湍流造成壓強(qiáng)改變的水力空化，另一個(gè)是使用聲波空化作用。局部能量耗竭空化可用光源光子或其他基本粒子誘導(dǎo)。在水處理技術(shù)中，水力空化是常用的氣泡制備技術(shù)，通過(guò)加壓飽和、氣泡剪切、分裂和機(jī)械攪拌等產(chǎn)生氣泡。聲波空化是利用聲波在液體中產(chǎn)生的高負(fù)壓超過(guò)周圍靜水壓的空化作用產(chǎn)生氣泡。超聲波探頭有的放在液體內(nèi)，也有的放在液體外。聲波空化有兩種情況。第一種是均勻成核，是氣泡崩解時(shí)聲波引起的拉伸應(yīng)力超過(guò)分子間作用力。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算值，因?yàn)橐后w本身具有非均勻性，氣泡出現(xiàn)具有不確定性。第二種是異相成核，空化在液體最薄弱區(qū)域出現(xiàn)，例如液體中本來(lái)存在不易擴(kuò)散的氣體。電化學(xué)方法是用表面產(chǎn)生電流形成氣泡。機(jī)械空化是利用高速攪拌將有限體積氣體與液體進(jìn)行混合，其原理與水力空化類似。
 

實(shí)驗(yàn)室納米氣泡制備方法包括浸漬自發(fā)生成、溶液替換、溫差、電解水、催化和加減壓等。工業(yè)制備主要考慮能耗和效率，納米氣泡的基本工業(yè)制備方法有四類，分別是機(jī)械剪切、超聲空化、加減壓和湍流管法。機(jī)械剪切是高速攪拌溶液，讓有限體積的氣體和液體充分混合并空化成氣泡。超聲空化是利用聲波使液體局部出現(xiàn)負(fù)壓應(yīng)力，負(fù)壓使局部液體內(nèi)氣體過(guò)飽和而析出氣泡。加壓使氣體溶解度增加，減壓使氣體出現(xiàn)過(guò)飽和而析出。湍流管法是利用湍流形成的局部水壓的波動(dòng)。這些方法制造氣泡的基本原理非常接近，都是利用水壓強(qiáng)的劇烈波動(dòng)，使水中氣體在溶解和析出的快速轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生氣泡。為了獲得更好的效果，實(shí)際應(yīng)用中常將多種方法聯(lián)合起來(lái)使用。生產(chǎn)包裝氫水時(shí)，常用超聲結(jié)合加減壓，通過(guò)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)化獲得最佳氣泡生成效果。小型納米氣泡氫水機(jī)常采用減壓湍流管技術(shù)。