Coalescenza

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La coalescenza è il fenomeno chimico-fisico attraverso il quale le gocce di un liquido, le bollicine di un aeriforme, o le particelle di un solido si uniscono per formare delle entità di dimensioni maggiori.

In particolare, il volume dell'entità risultante è pari alla somma dei volumi delle singole entità di partenza, mentre l'area della superficie dell'entità risultante è minore della somma delle aree delle superfici delle singole entità. Ciò vuol dire che la coalescenza comporta una diminuzione dell'area totale relativa alle superficie dell'interfaccia che separa le due fasi (la fase dispersa, costituita dalle entità che coalescono, e la fase continua, in cui tali entità sono immerse). Ciò comporta una diminuzione dell'energia legata alla tensione superficiale e quindi un abbassamento dell'energia totale del sistema, per cui, dal punto di vista termodinamico, la coalescenza è un processo spontaneo (cioè, per svolgersi, non necessita di apporto energetico a spese dell'ambiente).

Un esempio pratico riguarda la coalescenza delle gocce di olio in acqua.^[1] Per osservare tale fenomeno, si mettono nello stesso contenitore acqua e un po' di olio; tali liquidi sono tra loro immiscibili, per cui all'equilibrio formano una miscela bifase, in cui la fase oleosa forma uno strato di liquido sopra lo strato di acqua (l'olio sta sopra a causa del peso specifico inferiore a quello dell'acqua).
Agitando energicamente questa miscela bifase, l'olio si disperde nell'acqua sotto forma di minutissime goccioline; quando l'agitazione cessa, tali goccioline tendono a risalire nuovamente verso l'alto, e durante la loro risalita in superficie manifestano la coalescenza, fino a riformare un unico strato liquido.

Un altro esempio è la coalescenza delle minutissime gocce di acqua trasportate dalle nubi con la conseguente formazione di pioggia.^[2]

Un esempio di applicazione dell'effetto della coalescenza è costituito dai cosiddetti filtri a coalescenza, utilizzati, ad esempio, nei circuiti di mandata dei compressori frigoriferi per ottenere la separazione dell'olio dal fluido refrigerante.

La coalescenza delle gocce di olio avviene in qualsiasi condizione ambientale, ma viene amplificata da piani verticali o orizzontali alveolati.

I separatori per coalescenza vengono sfruttati per la filtrazione e la depurazione di gas contaminati da olio lubrificante.

• (EN) Robert Walter George Shipman, Rapid coalescence of two mercury drops in water, Cornell University, 1984.
• (EN) Sidney B. Lang, A hydrodynamic mechanism for the coalescence of liquid drops, University of California, 1962.
• (EN) William T. Scott, Analytic studies of cloud droplet coalescence, Desert Research Institute, Dept. of Physics, University of Nevada, 1965.
• (EN) James Hidde Vanderveen, Coalescence and dispersion rates in agitated liquid-liquid systems, Berkeley, University of California, 1961.
• (EN) Frederick Allen Pettersen, A study of the effect of electric fields on droplet coalescence, University of Wisconsin--Madison, 1962.
• Mario Giuliacci, Andrea Giuliacci, Paolo Corazzon, Manuale di meteorologia, 2ª ed., Milano, Alpha test s.r.l., 2010 [2003], ISBN 978-88-483-1168-7.

• Sinterizzazione
• Coalescenza bosonica
• Fisica dell'atmosfera

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «coalescenza»
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su coalescenza

• Aldo Gabrielli, Dizionario Italiano Hoepli.it, su grandidizionari.it, Hoepli. URL consultato il 29 giugno 2020.
• Matteo Marini, Le gocce d'acqua galleggiano sull'acqua, su video.repubblica.it, 16 ottobre 2012. URL consultato il 29 giugno 2020 (archiviato dall'url originale il 30 giugno 2020).
• (EN) American Meteorological Society, Glossary of Meteorology/Coalescence, su glossary.ametsoc.org, 25 aprile 2012. URL consultato il 29 giugno 2020.
  
  «In cloud physics, the merging of two water drops into a single larger drop after collision»

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