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Agregación y Pérdida de Estabilidad Coloidal

Storyboard

Cuando la repulsión electrostática (M4) no compensa la atracción de van der Waals, las nanopartículas agregan irreversiblemente, perdiendo las propiedades de tamaño que las definían.

>Modelo

ID:('ky', 1693)


Criterio de estabilidad

Storyboard



$V_{max}>10k_BT\Rightarrow \text{estable}$

$T$
Temperatura
$K$
$V_{max}$
Barrera máxima DLVO
$J$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



>Modelo

ID:('gm', 14654)


Smoluchowski rápida

Storyboard



$k_{fast}=\frac{8k_BT}{3\eta}$

$T$
Temperatura
$K$
$eta$
Viscosidad del medio
$Pa·s$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$
$k_{fast}$
Tasa rápida de agregación
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 14655)


Agregación lenta

Storyboard



$k_{slow}=\frac{k_{fast}}{W}$

$W$
Factor de estabilidad Fuchs
$1$
$k_{slow}$
Tasa lenta de agregación
$m³/s$
$k_{fast}$
Tasa rápida de agregación
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 14656)


Fuchs

Storyboard



$W=2r\int_0^\infty \frac{e^{V_{DLVO}/k_BT}}{h^2}dh$

$W$
Factor de estabilidad Fuchs
$1$
$T$
Temperatura
$K$
$V_{DLVO}$
Potencial total DLVO
$J$
$r$
Radio de partícula
$m$
$h$
Separación superficial
$m$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



>Modelo

ID:('gm', 14657)


Concentración primaria

Storyboard



$n^{n+1}=n^n-k_{slow}(n^n)^2\Delta t$

$n$
Concentración de partículas primarias
$1/m³$
$k_{slow}$
Tasa lenta de agregación
$m³/s$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14658)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$W$
W_stab
Factor de estabilidad Fuchs
1
$n$
n_particles
Concentración de partículas primarias
1/m³
$T$
T
Temperatura
K
$eta$
eta_medium
Viscosidad del medio
Pa·s
$V_{max}$
V_max_DLVO
Barrera máxima DLVO
J
$V_{DLVO}$
V_total_DLVO
Potencial total DLVO
J
$r$
r_particle
Radio de partícula
m
$h$
h_sep
Separación superficial
m
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$k_{slow}$
k_agg_slow
Tasa lenta de agregación
m³/s
$k_{fast}$
k_agg_fast
Tasa rápida de agregación
m³/s
$Delta t$
dt
Paso temporal
s

ID:(0, 1693)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile