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Agregación y Pérdida de Estabilidad Coloidal

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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.

ID:('ky', 1693)


Criterio de estabilidad

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

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



ID:('gm', 14654)


Smoluchowski rápida

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

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



ID:('gm', 14655)


Agregación lenta

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

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



ID:('gm', 14656)


Fuchs

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

$W$
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
$J/K$



ID:('gm', 14657)


Concentración primaria

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

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



ID:('gm', 14658)


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