Puentes de líquido
Los puentes de líquido son conexiones capilares de líquido que se forman entre partículas sólidas o entre una partícula y una pared sólida. Surgen cuando hay una pequeña cantidad de líquido en un espacio poroso por lo demás lleno de gas. Debido a las fuerzas de humectación y capilares, el líquido se forma entonces como un menisco entre las superficies sólidas.
Estos puentes de líquido generan fuerzas de atracción entre las partículas sólidas implicadas. De ello son responsables la presión capilar y la tensión superficial del líquido en combinación con el comportamiento de humectación de la superficie sólida. Una relación simplificada, de uso frecuente, para la presión capilar en un puente de líquido es:
p_(cap) = 2 * γ * cos(θ) / r
- p_(cap): presión capilar en el puente de líquido
- γ: tensión superficial del líquido
- θ: ángulo de humectación (ángulo de contacto)
- r: radio de curvatura característico del menisco
Cuanto mayor sea la tensión superficial, mayor será la presión capilar. Una buena humectación (theta pequeño, cos(theta) cercano a 1) refuerza adicionalmente la atracción. La fuerza F_(cap) resultante de p_(cap) sobre un conjunto de partículas puede estimarse aproximadamente a partir del área de contacto efectiva A:
F_(cap) ≈ p_(cap) * A
- F_(cap): fuerza capilar
- A: área de contacto efectiva del puente de líquido
En los sólidos a granel, los puentes de líquido pueden aumentar notablemente la cohesión. Los polvos húmedos tienden al apelmazamiento, a la formación de puentes en silos y a la formación de aglomerados. Según la cantidad de líquido, se distinguen estados pendulares (puentes de líquido formados de manera aislada), redes funiculares y saturación capilar. En la práctica, los puentes de líquido desempeñan un papel en la aglomeración, el secado, los problemas de flujo de polvos húmedos, así como en la evaluación de la limpiabilidad y de las adherencias residuales en aparatos.