## [Modelo de Núcleo Decreciente](/es/node/65349) Definición Un modelo fenomenológico para reacciones heterogéneas sólido‑fluido en el que la reacción progresa por una interfaz móvil y nítida de modo que un núcleo sólido no reaccionado decrece con el tiempo mientras una capa de producto reaccionado (y, opcionalmente, una película de fluido externa) crece alrededor; la conversión total se describe por el movimiento del frente de reacción y las contribuciones de tasa de la reacción química y del transporte a través de la capa de producto. ## Principio Principio La velocidad global está controlada por la etapa más lenta entre la reacción química en la interfaz del núcleo no reaccionado, la difusión de reactivos o productos a través de la capa de producto y la transferencia de masa externa; de la resistencia controladora asumida y la geometría de la partícula se derivan relaciones matemáticas de conversión versus tiempo. ## Demostración Demostración Escenario ilustrativo: una partícula esférica no porosa de mineral en un baño de lixiviación desarrolla una capa de producto; si la difusión a través de la capa es limitante, el modelo predice que el tiempo de conversión escala con el cuadrado del radio del núcleo no reaccionado y depende de una difusividad efectiva en la capa, informando estimaciones del tiempo de residencia de partículas. ## Aplicación incorrecta Aplicación incorrecta Aplicar el modelo de núcleo decreciente a sólidos altamente porosos o a reacciones que ocurren en toda la matriz del partícula (no en un frente nítido) interpreta mal el mecanismo y produce parámetros cinéticos y predicciones de escalado incorrectos. ## Consecuencia Consecuencia Cuando procede, el modelo suministra relaciones simples, de forma cerrada o fácilmente computables, que vinculan tamaño de partícula, propiedades de transporte y tasas de reacción para el diseño de reactores; su mal uso puede subestimar las velocidades de reacción o sobreestimar el tiempo de residencia requerido, llevando a equipos sobredimensionados o fallos en los objetivos. ## Inversión Inversión La suposición de frente móvil falla cuando el sólido es poroso y la reacción ocurre de forma uniforme dentro de los poros (modelos uniformes o de grano), cuando la fragmentación o desgaste cambia continuamente el tamaño de partícula, o cuando las capas de producto son tan porosas que no presentan una resistencia difusiva distintiva. ## Límite Límite Claramente dentro: partículas no porosas o de baja porosidad esféricas (o aproximables) con una capa de producto distintiva y una interfaz móvil. Caso límite: partículas parcialmente porosas donde coexisten reacciones superficiales e internas. Claramente fuera: sólidos muy porosos que reaccionan en todo el volumen o sistemas dominados por la fragmentación de partículas. ## Tensión semántica Tensión semántica Simplicidad frente a representatividad — el modelo de núcleo decreciente proporciona relaciones de diseño manejables pero asume un frente nítido y geometría fija, lo que puede contradecir sólidos porosos o fragmentantes reales. ## Síntesis Síntesis El modelo de núcleo decreciente es una idealización mecanicista útil para separar las resistencias posibles (reacción superficial, difusión en la capa, transferencia externa); su valor práctico está en identificar la etapa controladora, pero sus supuestos deben validarse frente a porosidad, fragmentación y medidas de transporte antes de usarlo en diseño.