A2 Oxidación y Degradación Acelerada

Tópico

Esta nanopartícula, con la razón superficie-volumen mucho más alta que ya establece otro modelo de este conjunto, se oxida de manera acelerada respecto al mismo material en su forma bulk, un bloque macroscópico con una razón superficie-volumen mucho menor: la oxidación de cualquiera de los dos, tanto de esta nanopartícula como de ese material bulk equivalente, sigue la misma ley parabólica de oxidación autolimitante que ya reutiliza, con ese mismo propósito, otro modelo de un conjunto de materiales distinto. Que esta razón superficie-volumen de la nanopartícula sea mucho más alta que la de ese material bulk hace que, para una misma capa de óxido que ya se formó, quede proporcionalmente mucho menos volumen de metal sin oxidar por debajo de esa capa, respecto de la superficie que sigue oxidándose.

Que esta misma ley parabólica de oxidación autolimitante actúe, en ambos casos, sobre el espesor de la capa de óxido, y no directamente sobre el volumen de metal consumido, es lo que hace que esta alta razón superficie-volumen acelere, en términos relativos, la oxidación de esta nanopartícula frente a la de ese material bulk: un mismo espesor de capa de óxido consume, en esta nanopartícula, una fracción de su volumen total mucho mayor que la que consume ese mismo espesor en el material bulk equivalente. Que esta razón superficie-volumen de la nanopartícula sea todavía más alta hace que esta aceleración relativa de la oxidación, frente a ese material bulk, sea todavía más pronunciada.

Por eso este modelo, con la razón superficie-volumen y la oxidación acelerada con las que se abrió, hace que esta misma aceleración por área superficial específica, si continúa el tiempo suficiente, pueda llegar a consumir la totalidad del volumen de esta nanopartícula, algo que la misma ley parabólica de oxidación autolimitante jamás permitiría, dentro de un tiempo comparable, en el material bulk equivalente: mientras que en ese material bulk la capa de óxido que ya se formó sigue frenando, cada vez más, el avance de la oxidación hacia el metal que todavía queda por debajo, en esta nanopartícula ese mismo metal remanente puede agotarse por completo antes de que esa autolimitación llegue a ser significativa. Que esta razón superficie-volumen, con la que se abrió este modelo, sea la que en última instancia determina qué tan cerca está esta nanopartícula de ese consumo total de su propio volumen hace que dos nanopartículas del mismo material, pero de tamaño distinto, se oxiden a un ritmo relativo muy distinto entre sí.

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