Collision efficiency factors in polymer flocculation of fine particles

Moudgil, Brij M.; Shah, B. D.; Soto, H.

doi:10.1016/0021-9797(87)90292-x

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“…16,17 Numerous attempts have been made to refine the model of Smellie and La Mer to account for the discrepancies between theory and experimental observations. Formulations have included terms for physical effects such as particle or aggregate rotation during interaction, 5 fractional activation of surface function groups, 6 the possibility of aggregation of like-charged surfaces, 4,7,12 temporal variation of surface coverage, 8 and multiple collisions during a single encounter. 13 However, none of these modifications has successfully reconciled the noted discrepancies.…”

Section: ͑3͒mentioning

confidence: 99%

An improved collision efficiency model for particle aggregation

Olsen

Franks

Biggs

et al. 2006

The Journal of Chemical Physics

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A generalized geometric model is presented which describes the collision efficiency factor of aggregation ͑the probability of a binary particle or aggregate collision resulting in adhesion͒ for systems comprised of two oppositely charged species. Application of the general model to specific systems requires calculation of the area of each species available for collision with a second species. This is in contrast to previous models developed for polymer-particle flocculation that are based on the fractional surface coverage of adsorbed polymer. The difference between these approaches is suggested as an explanation for previously observed discrepancies between theory and observation. In the current work the specific case of oppositely charged nondeformable spherical particles ͑heteroaggregation͒ is quantitatively addressed. The optimum concentration of oppositely charged particles for rapid aggregation ͑maximum collision efficiency͒ as a function of relative particle size is calculated and an excellent correlation is found with data taken from literature.

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Section: ͑3͒mentioning

confidence: 99%

An improved collision efficiency model for particle aggregation

Olsen

Franks

Biggs

et al. 2006

The Journal of Chemical Physics

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“…También por dispersión dinámica de luz, se obtuvo la dependencia temporal del primer cumulante de la función de autocorrelación de la intensidad dispersada, µ 1 . A partir de la ecuación [6] y una vez conocidos los valores de d f y λ, se calcularon las velocidades de reacción correspondientes a cada uno de los procesos de agregación estudiados (15). La figura 3 muestra las velocidades de reacción en función del grado de recubrimiento para 0.495 M y 0.700 M de KCl, respectivamente.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…Por otra parte, considerando la solución de escalado diná-mico de la ecuación de Smoluchowski y el momento α-ésimo de la distribución de tamaños, Olivier y Sorensen (14) obtuvieron la siguiente ecuación para el primer cumulante de la función de autocorrelación de la intensidad dispersada: [6] donde t c = 2 / N 0 k s es el tiempo característico de agregación que depende de la concentración inicial de partículas, N 0 , y de la constante de velocidad para la formación de dímeros, t c De la ecuación (6) se obtiene el tiempo característico de agregación, t c , si la dimensión fractal de los agregados, d f , y el parámetro de homogeneidad de van Dongen y Ernst, λ, se conocen.…”

Section: Determinación Experimental De La Velocidad De Reacciónunclassified

Agregación coloidal en presencia de albúmina de suero bovino: influencia del grado de recubrimiento

Tirado-Miranda¹,

Schmitt²,

Callejas-Fernández³

et al. 2000

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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419k s ∝θ(1−θ). Este modelo implica que el máximo de floculación por puenteo ocurre a recubrimientos intermedios y no existe floculación ni entre partículas totalmente recubiertas ni entre partículas sin recubrir. Además, ellos no consideran otros mecanismos de agregación, lo que significa que la formación de agregados ocurre únicamente por puenteo.Modelos posteriores a éste fueron desarrollados por Hogg (4), Ash and Clayfield (5), Moudgil (6) and Molski (7). Todos ellos hacen una extensión del modelo de Healy y La Mer. Aunque consideran nuevos mecanismos de agregación mantienen la floculación por puenteo como un mecanismo totalmente efectivo a recubrimientos intermedios, independientemente de las condiciones experimentales. Schmitt y cols. [8] proponen un modelo extendido que considera una probabilidad de colisión para cada mecanismo de agregación.El objetivo de este trabajo es separar y cuantificar la contribución de los diferentes mecanismos de agregación que se manifiestan en un proceso de agregación coloidal. Mostraremos como la floculación por puenteo puede estar presente aunque no se observe un máximo en la dependencia de la velocidad de agregación con el grado de recubrimiento, y como las diferentes propiedades electroquímicas del medio de suspensión afectan a la contribución de los diferentes mecanismos de agregación. INTRODUCCIÓNEs bien conocido que las macromoléculas que se adsorben de forma irreversible en la superficie de las partículas coloidales afectan fuertemente la estabilidad de los coloides (1, 2). A altos recubrimientos superficiales, los efectos estéricos impiden la floculación y conducen a un incremento en la estabilidad, mientras que a bajos recubrimientos, se forman puentes entre las macromoléculas que llevan a la floculación por puenteo [1,2]. Este mecanismo de agregación ocurre cuando una parte recubierta de la superficie de una partícula colisiona con una parte sin recubrir de otra partícula. En este caso, la velocidad de agregación depende fuertemente del grado de recubrimiento superficial.Una forma de estudiar el mecanismo de agregación es mediante la velocidad de agregación. Son varios los modelos teóricos desarrollados para explicar la dependencia de esta velocidad con el grado de recubrimiento superficial. Uno de los modelos más simples es el propuesto por Healy y La Mer (3) quienes asumen que la colisión de las partículas está controlada únicamente por la difusión de las mismas y que la probabilidad de unión entre ellas es la unidad. Estos autores proponen que la velocidad de floculación por puenteo pura, k s , es proporcional al número de sitios libres de proteína en una partícula, θ , y al número de sitios ocupados en la otra, (1-θ), y viene dada por: En este trabajo, se presenta un estudio sobre la contribución de los diferentes mecanismos de agregación de partículas coloidales modificadas superficialmente. Las características de las partículas se modificaron adsorbiendo diferentes cantidades de Albúmina de Suero Bovino (BSA). Las propiedades electroquímicas del medio se fija...

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“…It is well known that the amount of polymer flocculant adsorbed onto colloidal particles profoundly affects the stability of the colloidal suspension (Fleer and Lyklema, 1974;Ash and Clayfield, 1976;Gregory and Barany, 2011). To explain the flocculation mechanism, several models of bridging between two or more particles by adsorbed polymers have been proposed (Smellie and La Mer, 1958;Healy and La Mer, 1964;Sakohara et al, 1980;Hogg, 1984;Moudgil et al, 1987;Molski, 1989;Elimelech et al, 1995). La Mer and co-workers (Smellie and La Mer, 1958;Healy and La Mer, 1964) expressed bridging flocculation in terms of the fraction of the surface covered by adsorbed polymer.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Intermittent Addition on Turbidity Removal by Polymer Flocculant: Computer Simulation of Simplified Flocculation Model

Kadooka

Miyajima

Tanaka

et al. 2018

J. Chem. Eng. Japan / JCEJ

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Since there are many factors which in uence the process of occulation by polymer occulant, the scienti c understanding of the occulation mechanism is still under discussion. We have proposed a simple bridging model which expresses occulation under various additive manners of the occulant and enables the understanding of qualitative trends of the occulation system. In the present study, from the simulated results based on the model and experimental data, we obtained the following knowledge: 1) the intermittent addition of polymer occulant gives better and reproducible turbidity removal; 2) the optimum dosage, which results in maximum turbidity removal in a given manner of addition, increases as the number of doses under the intermittent addition increases; 3) at a given amount of primary particles, the reproducibility at the optimum dosage of the 1-time dose is the worst among all results, irrespective of the additive manner. It could, therefore, be concluded that all these ndings are originating from the di erence of probability of bridging formation among particles under various additive manners.

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Collision efficiency factors in polymer flocculation of fine particles

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An improved collision efficiency model for particle aggregation

An improved collision efficiency model for particle aggregation

Agregación coloidal en presencia de albúmina de suero bovino: influencia del grado de recubrimiento

Effect of Intermittent Addition on Turbidity Removal by Polymer Flocculant: Computer Simulation of Simplified Flocculation Model

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