aggregaatvorming

Aggregaatvorming is het proces waarbij individuele deeltjes of componenten samenklonteren tot grotere eenheden, zogenaamde aggregaten. Het ontstaat in verschillende systemen, zoals suspensies, kleimende poeders en nanomaterialen, en kan zowel reversibel als irreversibel zijn. In de literatuur worden aggregaatvorming en agglomeratie soms door elkaar gebruikt; technisch gezien verwijst aggregatie vaak naar subtielere, soms reversibele samenklontering, terwijl agglomeratie ook onomkeerbare of sterk gekoppelde clusters kan omvatten.

De drijvende krachten achter aggregaatvorming zijn onder meer onderlinge aantrekkingskrachten zoals van der Waals-krachten, elektrostatische interacties en bridging door tussenliggende moleculen of ionen. Hydrofobe interacties en specifieke chemische bindingen kunnen eveneens een rol spelen. De mate en snelheid van aggregaatvorming hangen af van factoren zoals deeltjesgrootte, oppervlaktestructuur, interne potentiaal, pH, ioniciteit (zoutconcentratie), temperatuur en de aanwezigheid van oppervlakteactieve stoffen of dispersanten. Toepassingen en omgevingen bepalen mede of aggregatie gewenst is (bijvoorbeeld voor sedimentatie en filtratie) of ongewenst (bijv. verstopping, verminderde stabiliteit van emulsies).

Contexten waarin aggregaatvorming voorkomt, zijn onder meer colloïdaal waterzuivering, waar coagulanten en flocculanten aggregaten vormen die gemakkelijker bezinken, bouwmaterialen en poedersystemen, bodems en sedimenten waar klei- en organische deeltjes aggregeren, en nanomaterialen waarbij aggregatie de optische en katalytische eigenschappen beïnvloedt. Beheersing van aggregaatvorming gebeurt via pH- en zoutregel, dispersanten, oppervlaktebehandeling, of sterische en elektrosterische stabilisatie.

Metingen en concepten die vaak bij aggregaatvorming aan de orde komen, omvatten zeta-potentiaal, dynamische lichtverstrooiing (DLS) voor grootte-distributies, en microscopische beeldvorming om aggregaatstructuren te karakteriseren.