Sekoittuminen

Seekoittuminen on fysikaalinen tai kemiallinen prosessi, jossa kaksi tai useampi aine sekoittuu toisiinsa muodostaen yhdenmukaisen kokonaisuuden. Prosessi voi johtua molekyylien diffuusiosta, nesteiden tai kaasujen konvektiosta sekä mekaanisesta sekoittamisesta.

Diffuusio on molekyylien satunnaista liikettä, jonka seurauksena pitoisuuserot tasoittuvat mikroskooppisella tasolla. Konvektio puolestaan tarkoittaa nesteen tai kaasun yleistä liikettä, joka nopeuttaa sekoittumista. Mekaaninen sekoittaminen viittaa sekoittimiin, puristuksiin tai puhallukseen, jonka avulla aineita sekoitetaan tehokkaasti.

Seoksen lopullinen taso riippuu sekä aineiden ominaisuuksista (viskositeetti, tiheys, liukoisuus) että olosuhteista (lämpötila, paine) sekä käytetystä sekoitusmenetelmästä ja ajasta. Homogeenisointi tuottaa tasaisen pitoisuuden tilavuuden jokaisessa kohdassa; heterogeenisessa seoksessa voi esiintyä erottelua, kuten pisaroita tai kerrostumia.

Sovelluksia ovat muun muassa laboratoriotutkimukset, elintarviketeollisuus, kemianteollisuus, ympäristötutkimus ja lääkevalmistus. Sekoittumista suunnitellaan ja mitataan monin keinoin, kuten pitoisuusprofiilien seuraamisella, diffuusion ja advektio-mallien soveltamisella sekä kokeellisella sekoitusajan optimoinnilla.

Tärkeitä käsitteitä ovat Fickin lait diffuusionsa sekä advektio-diffuusiomallit, jotka kuvaavat massansiirtoa käytännön prosesseissa. Sekoittuminen on keskeinen tekijä monilla teollisuudenaloilla sekä luonnossa, ja sen hallinta vaikuttaa tuotteen laatuun ja prosessin tehokkuuteen.