Estimation of characteristic coagulation time based on Brownian coagulation theory and stability ratio modeling using electrokinetic measurements

Lachin, Kevin; Sauze, Nathalie Le; Raimondi, Nathalie Di Miceli; Aubin, Joëlle; Cabassud, Michel; Gourdon, Christophe

doi:10.1016/j.cej.2019.03.130

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“…O movimento Browniano resulta de frequentes choques entre as partículas dispersas em um dado meio. A estabilidade de uma dispersão é determinada pela interação entre as partículas durante esses choques (LACHIN et al, 2019;SHAW, 2013;SÁ, 2013;). A teoria mais aceita para explicar a coagulação é a teoria de DLVO desenvolvida independentemente por Derjaguin e Landau (1941) e Verwey e Overbeek (1948) (LACHIN et al, 2019;SÁ, 2013).…”

Section: Coagulação E Floculaçãounclassified

“…A estabilidade de uma dispersão é determinada pela interação entre as partículas durante esses choques (LACHIN et al, 2019;SHAW, 2013;SÁ, 2013;). A teoria mais aceita para explicar a coagulação é a teoria de DLVO desenvolvida independentemente por Derjaguin e Landau (1941) e Verwey e Overbeek (1948) (LACHIN et al, 2019;SÁ, 2013). Essa teoria supõe um balanço energético entre energias potenciais (repulsivas e atrativas) de interação entre as partículas dispersas.…”

Section: Coagulação E Floculaçãounclassified

“…Por outro lado, os colóides estão sujeitos as forças de van der Waals. Essas forças atuam nos átomos dos colóides, fazendo com que exista atração entre as partículas coloidais (LACHIN et al, 2019). Dessa forma, o sistema é governado por dois tipos de forças, interações eletrostáticas de repulsão e as atrações de van der Waals.…”

Section: Coagulação E Floculaçãounclassified

“…A energia potencial total de interação é a soma da energia potencial de atração com a energia potencial de repulsão. Para dispersar as partículas e não ocorrer a floculação, as interações repulsivas devem exceder as interações atrativas; para agregá-las, o inverso deve ocorrer (LACHIN et al, 2019;SHAW, 2013). As interações de van der Waals podem tornar-se maiores que as forças eletrostáticas dependendo da distância de aproximação entre duas partículas carregadas (SÁ,…”

Section: Coagulação E Floculaçãounclassified

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(Bio)floculantes Como Auxiliares Nos Processos De Eletrocoagulação E Flotação Por Ar Dissolvido

GOES¹

2022

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À minha mãe, Iranise Batista de Carvalho, à minha avó, irmã, Poliana, ao Caio Matheus e aos meus familiares, pelos momentos vividos. Agradecimentos A Deus pelo dom da vida. À minha mãe, Iranise Batista de Carvalho, que me orienta em todos os instantes necessários. Ao professor, doutor Cicero Wellington Brito Bezerra, pela contribuição fundamental para o desenvolvimento desta pesquisa. Obrigado professor pela confiança que sempre depositou em mim. Seus ensinamentos andam comigo na vida profissional, tenho orgulho de sempre ter sido orientado por você. Saiba que és inspiração, enquanto pessoa e professor, para muitos estudantes desta instituição. Ao professor, doutor Claudemir Gomes Santana, pela disponibilidade inicial e parceria dada para o desenvolvimento e conclusão deste trabalho. Ao professor, doutor Jonas Costa Neto, pela atenção, disponibilidade, ensinamentos e suporte dado para a ampliação desta pesquisa. Aos colegas do LIM, pelos aprendizados, troca de experiências, momentos de descontração e parcerias. Desejo sucesso a todos vocês. Ao Marcos Paulo, pela ajuda inesgotável. Sem você seria bem mais difícil a conclusão desta pesquisa. Obrigado também pela amizade construída nos últimos anos. Ao Programa de Pós-graduação em Química e à Central Analítica de Química, pelas disciplinas disponibilizadas e pelas análises realizadas. À Universidade Federal do Maranhão e ao Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Rede BIONORTE, pela oportunidade de formação e capacitação profissional.

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Section: Coagulação E Floculaçãounclassified

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(Bio)floculantes Como Auxiliares Nos Processos De Eletrocoagulação E Flotação Por Ar Dissolvido

GOES¹

2022

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“…Future measurements of the zeta potential during drying may shed a new light on this aspect. Indeed, starting with Smoluchowski coagulation equation [49] and Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory, [50,51] a series of increasingly sophisticated models [52][53][54][55][56][57] has been developped to assess colloidal stability and flocculation kinetics (see e.g. [58] for recent reviews).…”

Section: Evidence Of Particle Aggregation At Low Evaporation Ratesmentioning

confidence: 99%

Role of particle aggregation on the structure of dried colloidal silica layers

Lesaine¹,

Bonamy²,

Rountree³

et al. 2020

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The process of colloidal drying gives way to particle self-assembly in numerous fields including photonics or biotechnology. Yet, the mechanisms and conditions driving the final particle arrangement in dry colloidal layers remain elusive. Here, we examine how the drying rate selects the nanostructure of thick dried layers in four different suspensions of silica nanospheres. Depending on particle size and dispersity, either an amorphous arrangement, a crystalline arrangement, or a rate-dependent amorphous-to-crystalline transition occurs at the drying surface. Amorphous arrangements are observed in the two most polydisperse suspensions while crystallinity occurs when dispersity is lower. Counter-intuitively in the latter case, a higher drying rate favors ordering of the particles. To complement these measurements and to take stock of the bulk properties of the layer, tests on the layer porosity were undertaken. For all suspensions studied herein, faster drying yields denser dry layers. Crystalline surface arrangement implies large bulk volume fraction (∼ 0.65) whereas amorphous arrangements can be observed in layers with either low (down to ∼ 0.53) or high (∼ 0.65) volume fraction. Lastly, we demonstrate via targeted additional experiments and SAXS measurements, that the packing structure of the layers is mainly driven by the formation of aggregates and their subsequent packing, and not by the competition between Brownian diffusion and convection. This highlights that a second dimensionless ratio in addition to the Peclet number should be taken into account, namely the aggregation over evaporation timescale.

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Finite ion size effect on the stability ratio of colloidal dispersions

Ohshima

2020

Colloid Polym Sci

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Estimation of characteristic coagulation time based on Brownian coagulation theory and stability ratio modeling using electrokinetic measurements

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Role of particle aggregation on the structure of dried colloidal silica layers

Finite ion size effect on the stability ratio of colloidal dispersions

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