Efektywność agregacji nanocząstek amorficznej krzemionki

Tyl, G.; Bałdyga, J.; Bouaifi, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Efektywność agregacji nanocząstek amorficznej krzemionki

Autorzy

Tyl G. , Bałdyga J. , Bouaifi M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Aggregation efficiency of amorphous silica nanoparticles

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono wyrażenie na efektywność zderzeń bazujące na analizie charakterystycznych skal czasowych procesu agregacji nanocząstek krzemionki. Pozwala to na wytłumaczenie istnienia obszaru metastabilnego dla koloidalnej krzemionki oraz powolnego żelowania w tym obszarze, mimo bliskości punktu izoelektrycznego. Zaproponowany opis matematyczny może być wykorzystany do wyznaczenia szybkości agregacji cząstek krzemionki koloidalnej w zależności od parametrów procesowych oraz charakterystycznych właściwości populacji cząstek.

In this work expression for the collision efficiency was proposed based on the analysis of characteristic time scales of the aggregation process of silica nanoparticles. It allows us to ехріаіп the existence of metastable region of the colloidal silica and slow gelation in that region regardless of the vicinity of isoelectric point. The developed expression can be further used to determine the aggregation rate depending on the process parameters and characteristic properties of considered population of particles when used together with suitable collision kemel.

Słowa kluczowe

rdzeń agregacji efektywność agregacji prawdopodobieństwo agregacji nanocząstki krzemionki

aggregation kemel aggregation efficiency probability of aggregation silica nanoparticles

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

Rocznik

2018

Tom

Nr 3

Strony

81--83

Opis fizyczny

Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Tyl G.

grzegorz.tyl.dokt@pw.edu.pl

Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Bałdyga J.

Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Bouaifi M.

Centre de Recherche et d’Innovation de Lyon, Solvay, Saint-Fons Cedex, France

Bibliografia

1. Adler J. J., Rabinovich Y. I., Moudgil B. M., (2001 ). Origins of the non-DLVO force between glass surfaces in aqueous solution J. Colloid Inter- face Sci ., 237: 249-258. DOI: 10.1006/jcis.2001.7466
2. Aubert C., Cannel D., (1986). Restructuring of colloidal silica aggregates Phys. Rev. Lett., 56: 738-741. DOI: 10.1103/PhysRevLett.56.738
3. Bałdyga J., Jasińska M., Jodko K., Petelski P., (2012). Precipitation of amorphous colloidal silica from aqueous solutions - Aggregation problem. Chem. Eng. Sci. ,77: 207-216. DOI: 10.1016/j.ces.2012.03.046
4. Bałdyga J., Orciuch W., (2001). Some hydrodynamic a spects of precipitation Powder Technol., 121: 9-19. DOI: 10.1016/S0032-5910(01)00368-0
5. Bałdyga J., Tyl G., Bouaifi M., (2018). Perikinetic and orthokinetic aggregation of small solid particles in the presence of strong repulsive forces Chem. Eng. Res. Des ., 136: 491-501. DOI: 10.1016/j.cherd.2018.06.021
6. Batchelor, G. K., (1976), J. Fluid Mech., 74, 1-29. DOI: 10.1017/S0022112076001663
7. Batchelor, G. K., Green, J. T., (1972). The hydrodynamic interaction of two small freely-moving spheres in a linear flow field. J. Fluid Mech., 56: 375-400. DOI: 10.1017/S0022112072002927
8. Depasse J., (1997). Coagulation of colloidal silica by alkaline cations: Surface dehydration or interparticle bridging? (Letter to the editor). J. Coll. Int. Sci ., 194:260-262. DOI: 10.1006/jcis.1997.5120
9. Depasse J., (1999). Simple experiments to emphasize the main characteristics of the coagulation of silica hydrosols by alkaline cations: Application to the analysis of the model of Colic et al. (Letter to the editor). J. Colloid Interface Sci., 220, 174-176. DOI: 10.1006/jcis.1999.6594
10. Depasse J., Watillon A., (1970). The stability of a morphous colloidal silica. J. Colloid Interface Sci., 33:430-438. DOI: 10.1016/0021- 9797(70)90235-3
11. Derjaguin B. V., Landau L. D., (1941). Theory of the stability of strongly charged lyophobic sols and of the adhesion of strongly charged particles in solution of electrolytes. Acta Physicochim. URSS , 14, 633-662
12. Fuchs N., (1936). Über die Stabilität und Aufladung der Aerosole. Z. Physik., 89: 736-743
13. Hogg R., Healy T., Fürstenau D. W., (1966). Mutual coagulation of colloidal dispersions. Trans. Faraday Soc. , 62, 1638-1651
14. Iler R. K., (1979). The chemistry of silica. Wiley, New York
15. Löbbus M., Vogelsberger W., Sonnenfeld J., Seidel A., (1998). Current Considerations for the dissolution kinetics of soli d oxides with silica. Langmuir, 14: 4386-4396. DOI: 10.1021/la9712451
16. Melis S., Verduyn M., Storti G., Morbidelli M., Bałdyga J., (1999). Effect of fluid motion on the aggregation of small particles subject to interaction forces. AIChE J., 45(7), 1383-1393. DOI: 10.1002/aic.690450703
17. Schlomach J., Kind M, (2004). Investigations on the semi-batch precipitation of silica. J. Colloid Interface Sci., 277, 310-326. DOI: 10.1016/ j.jcis.2004.04.051
18. Smoluchowski M., (1917). Versuch einer Mathematischen Theorie der Koagulations Kinetik Kolloider Lösungen. Z. Phys. Chem., 92, 129-168
19. Verwey, E. J. W., Overbeek, J. T. G., (1948) Theory of stability of lyofobic colloids, Elsevier, Amsterdam
20. Wilhelm S., Kind M., (2015). Influence of pH, temperature and sample size on natural and enforced syneresis of precipitated silica. Polymers, 7, 2504-2521. DOI: 10.3390/polym7121528

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-c91903a1-c81d-4279-a2a3-3fd33cd7a2ce