La Difusión Se Correlacionó de Partículas Coloidales Cerca de Una Interfase Líquido

8/16/2019 La Difusión Se Correlacionó de Partículas Coloidales Cerca de Una Interfase Líquido

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La difusión se correlacionó de partículas

coloidales cerca de una interfase líquido-

líquido

• Publicado: 20 de enero 2014

• http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0085173

Abtracto

!icrocop"a #ptica $ egui%iento de %&ltiple part"cula e utili'an para in(etigar la di)ui#n correlaci#n cru'ada de la part"cula coloidale de do di%enionecuai cerca de una inter)a' aceite*agua. +o co%porta%iento de la di)ui#ncorrelacionado largo de la direcci#n longitudinal $ tran(eral on ai%,trico. -e%uetra ue la longitud caracter"tica para la di)ui#n longitudinal $ tran(eralon correlacionado di%etro de part"cula $ la ditancia dede el centro de la

part"cula a la inter)a' repecti(a%ente para la eparaci#n de part"cula grande. l coe)iciente longitudinal $ tran(eral correlacionada di)ui#n $ onindependiente de la )racci#n de rea coloidal cuando lo ue indica uela interaccione hidrodin%ica - entre la part"cula etn do%inada por-u tra(, del )luido ue rodea a la peue6a . Por )racci#n de rea alta

el exponente de la le$ de potencia para la deco%poici#n epacial deco%ien'a a di%inuir lo ue ugiere ue lo u$o on el % contribuido dedeel er %onocapa de part"cula 2 para lo grande .

Cita: Zhang W, S Chen, Li N, Zhang Jz, Chen W (!"#$ %ifusióncorrelacionada de partículas coloidales cerca de una interfaz líquido-

líquido& 'LoS N) * ("$+ e"./& doi+ "!&"/." 0 1ournal&pone&!!"./

Editor: Ja2es '& 3rod4, 5ni6ersidad de California, 7r6ine, )stados 5nidosde 829rica

Recibido: " de 1ulio de de !"/& Aceptado: # de de no6ie2:re de de!"/& Fecha de publicación: ! de enero de, !"#

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0085173http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0085173


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Copyright: ; !"# Zhang et al& )ste es un artículo de acceso a:iertodistri:uido :a1o los t9r2inos de la licencia Creati6e Co22ons8tri:ución , que per2ite el uso ili2itado, distri:ución 4 reproducción encualquier 2edio, sie2pre que el autor original 4 la fuente se acreditan&

Financiación: sicas (?rant No& J""!/!#$& Los donantes no tenía papelen el dise@o del estudio, la recogida 4 an>lisis de datos, decisión apu:licar, o la preparación del 2anuscrito&

Conficto de intereses: Los autores han declarado que no eAistenintereses en co2petencia&

ntroducci#n

)l co2porta2iento din>2ico de suspensiones coloidales conBnados ha

reci:ido reciente2ente una considera:le cantidad deatenciones "D - ED & %ispositi6os de 2icroFuidos, 2edios porosos, lainterfaz de Fuido o la 2e2:rana celular .D - "D son las circunstanciasdel 2undo real en el que las partículas est>n general2ente conBnadasespacial2ente& Co2porta2iento coloide en entornos espacial2enteconBnados es 2>s co2plicada que la de sin lí2ites a granel Fuido

tridi2ensional (/%$& La correlación coeBciente de difusiones 4 entre

un par de partículas en 2a4or /% son :ien conocidos co2o4 "ED & Las interacciones hidrodin>2icas (G7S$ entre un par de partículasconBnadas por paredes sólidas decadencia con la separación entrepartículas co2o #D , ".D , "D & Los co2porta2ientos de la difusión

longitudinal 4 trans6ersal correlacionado de partículas conBnadas poruna interfaz de dos di2ensiones (%$ o 2e2:rana 6iscosa sondiferentes D , "ED - "D + 4 , que es causada por la ruptura de la

si2etría espacial &

Los co2porta2ientos de difusión de partículas reFe1an la inFuencia delas condiciones de contorno D - ED & Condición de la pared sólida conun lí2ite antideslizante .D , lo cual, i2pediría el ca2po Fuido en susproAi2idades, se ha estudiado a2plia2ente& Sin e2:argo, ha4relati6a2ente pocos estudios eAperi2entales so:re las inFuencias de lainterfaz de Fuido-Fuido, lo que podría transfor2a parcial2ente el ca2pode Fu1o que rodea, en la difusión correlacionada departículas& Hef& D in6estigó la inFuencia de una interfaz de Fuido-Fuidoen la difusión correlacionado 4 presentó un 29todo de escala paraproducir una cur6a 2aestra captura de una transición de 2a4or /% a lainterfaz do2inado& Iientras que la 2onocapa coloidal en 2a4or /% seacerca a la interfaz, las respuestas din>2icas de la difusióncorrelacionada a lo largo de los dos dirección nor2al son asi29tricos, loscuales de:en ser in6estigados con 2a4or detalle&

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-BinksB1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-WangG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-WhitesidesG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Pralle1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-CrockerJ1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-PushkarP1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Cui1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Diamant1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-DufresneE1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-CrockerJ1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Oppenheimer2http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-PerkinsG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-LeeS1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Shlomovitz1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Zhang1http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-BinksB1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-WangG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-WhitesidesG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Pralle1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-CrockerJ1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-PushkarP1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Cui1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Diamant1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-DufresneE1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-CrockerJ1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Oppenheimer2http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-PerkinsG1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-LeeS1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Shlomovitz1http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0085173#pone.0085173-Zhang1


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)n este tra:a1o, se presenta una 2edición eAperi2ental de la difusióncorrelación cruzada de las partículas coloidales cerca de una interfaseagua-decahidronaftaleno (decalina$& Se 2uestra que para la separaciónde partículas 2>s grandes, a lo largo de la línea que conecta los centrosde las partículas 4 la dirección perpendicular a esta línea, la longitud

característica es el di>2etro de partícula 4 la distancia entre 2onocapade las partículas 4 la interfaz , respecti6a2ente& La inFuencia de unainterfaz de Fuido-Fuido en el co2porta2iento din>2ico de la 2onocapacoloidal tiende a saturar, cuando la separación de las partículas es2ucho 2>s grande que la distancia entre la interfaz 4 la2onocapa& )stos fenó2enos ponen de 2aniBesto que las interaccioneshidrodin>2icas (G7S$ de partículas se producen a tra69s de la 2onocapaauto coloidal 2onocapa 4 el Fuido circundante, 4 los pesos de susca2inos a tra69s de estos diferentes (la 2onocapa coloidal o su Fuidocircundante$ el ca2:io con la separación de las partículas& 8de2>s, se2idió la difusión correlacionada de partículas de alta densidad

coloidal& )n el caso de la fracción de >rea coloidal , 4co2enzar a depender , que sugiere que sus tra69s 2onocapa coloidaldo2inan incluso para la separación de partículas grandes&

onclui#n

Ge2os in6estigado eAperi2ental2ente la difusión correlación cruzadade las partículas coloidales cerca de una interfase aceite-agua que

afecta clara2ente el coeBciente de difusión correlacionada 4& Se 2uestra que la longitud característica de la difusión cruzadacorrelacionado longitudinal 4 trans6ersal es el di>2etro de partícula 4

la distancia entre la interfaz 4 la 2onocapa , respecti6a2ente, para larespuesta de ca2po le1ano& Con el au2ento de la separación departículas , la inFuencia de la interfaz en los ca2:ios de difusión concorrelación cruzada, lo que indica que los pesos relati6os del S7S a tra69sde la auto 2onocapa coloidal o a tra69s del ca2:io de Fuido que rodeagradual2ente& Las difusiones con correlación cruzada sonindependientes de la fracción de >rea coloidal cuando , lo queindica que el entre las partículas G7s est>n do2inados por que a tra69sdel Fuido circundante& 'or fracción de >rea alta , la tasa dedesco2posición de la difusión correlación cruzada co2ienza a dis2inuircon el , lo que sugiere la su4as son 2>s contri:u4ó desde el auto

2onocapa de partículas %&

xpreione de gratitud

8gradece2os a 'enger =ong de G5S= Ktil para los de:ates& )ste tra:a1ofue apo4ado en parte por el


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ontribucione de autor

Conce:ido 4 dise@ado los eAperi2entos+ WZ WC& Healizado loseAperi2entos+ WZ SC NL JZ&8nalizados los datos+ WZ WC& Contri:uidoreacti6os 0 2ateriales 0 herra2ientas de an>lisis+ WZ SC NL JZWC& )scri:ió el docu2ento+ WZ WC&

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