Faseverhouding

Faseverhouding is een term die wordt gebruikt om de relatieve hoeveelheid van de verschillende fasen in een systeem met meer dan één fase te beschrijven. Een fase is een homogeen onderdeel met specifieke fysieke eigenschappen, zoals een vaste, vloeibare of gasfase. De faseverhouding kan worden uitgedrukt als verhoudingen tussen de fases, als procentuele frakties van het totale systeem of als moleculaire/massa-verhoudingen.

In de chemie en procesengineering wordt vaak gesproken over de fasefractie of volumefractie van elke fase. Voor een tweefasig systeem kan de faseverhouding bijvoorbeeld worden geschreven als V1:V2, waarbij V1 en V2 de volumes van de twee fases zijn. De fasefractie f1 = V1/(V1+V2) geeft aan welk aandeel van het totale systeem door fase 1 wordt ingevuld. Dit concept is fundamenteel voor het beschrijven van emulsies, suspensies en scheidingsprocessen.

Toepassingen van de faseverhouding komen veel voor in verschillende vakgebieden. In emulsies bepaalt de verhouding tussen olie- en waterfasen de stabiliteit, viscositeit en scheidingstijd. In de materialenwetenschap en metallurgie beïnvloedt de faseverhouding de microstructure en mechanische eigenschappen van legeringen en polymeren. In geologie en aardwetenschappen wordt de faseverhouding gebruikt om de modaliteiten van mineralen in gesteenten te kwantificeren.

Meetmethoden variëren per systeem, maar kunnen gravimetrisch meten van de massa van elke fase, volumetrische metingen, microscopy met beeldanalyse of spectroscopische technieken omvatten. Ook rotatie- en rheologische metingen kunnen indirecte informatie leveren over de faseverhouding door de veranderingen in visco-elasticiteit te monitoren.

Samenvattend beschrijft de faseverhouding hoe de totale eigenschappen van een systeem hangen samen met de relatieve hoeveelheid van de aanwezige fases. Het begrip is breed toepasbaar, van scheidingstechnieken tot materiaalkunde en geologie.