Dråbedannelse

Dråbedannelse er prosessen der små dråper dannes fra en væske eller fra vanndamp. Den skjer når forhold som temperatur, trykk og mettethet gjør at væsken kondenserer eller fragmenteres. Dråbedannelse er viktig i naturen, for eksempel i tåke, dugg og regn, og i en rekke tekniske prosesser som spraytørking, sprøyting av maling og inkjet-skriving.

Mekanismene bak dråbedannelse inkluderer nukleasjon, både homogen og heterogen, der molekyler danner en ny væskefase rundt en kjernestøtte. Deretter skjer vekst ved kondensasjon. Dråper kan også dannes og vokse ved sammensmelting av dråper (koalescens) og ved Ostwald-ripening, der små dråper forsvinner til fordel for større gjennom masseutveksling i væskeflaten.

Dråpestørrelse og form styres av overflatestrøm og ytre krefter. I små dråper dominerer overflatespenningene, noe som gir en tilnærmet sfærisk form. Når dråpen blir større, blir gravitasjonen merkbar, og formen blir flate/buet ved bunnen avhengig av hvor dråpen ligger i forhold til en overflate og av kontaktvinkelen mellom dråpen og underlaget.

Forekomster og betydning: i naturen forklarer dråbedannelse dannelsen av skyer og tåke, samt vegnskapet mellom tåke og nedbør. I industrien er kontroll av dråppestørrelse avgjørende i sprayteknikker, maling og inkjet‑trykk, samt i farmasøytisk og medisinsk utstyr som inhalasjonsløsninger.

Tilnærminger og måling: dråpestørrelse fordeler seg ofte i mikrometer‑området. Analyse skjer via optisk mikroskopi, laserbasert partikkelfordeling eller bildeanalyser, mens væskens spenning og temperatur er sentrale parametere i design av prosesser som skaper eller kontrollerer dråbedannelse.