Tropfen

Tropfen sind kleine Mengen Flüssigkeit, die sich durch Oberflächenspannung von der übrigen Flüssigkeit abtrennen. Sie entstehen, wenn Flüssigkeit durch eine Düse, einen Spalt oder durch Abreißen eines Strahls getrennt wird. Die Durchmesser reichen von mikroskopisch kleinen Tropfen in Aerosolen bis zu mehreren Millimetern bei größeren Tropfen.

Physikalisch verhalten sich Tropfen weitgehend kugelförmig, weil die Oberflächenspannung die Form minimiert. Beim Kontakt mit Oberflächen kann die Gestalt durch den Kontaktwinkel bestimmt werden; auf festen Unterlagen entstehen sessile Tropfen, deren Form durch Gravitation und Oberflächenaktivität beeinflusst wird. Die Bildung, Aufteilung und Koaleszenz von Tropfen wird durch Parameter wie Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung und Luftdruck gesteuert; in der Technik spricht man oft von der Tropfengrößeverteilung.

Tropfen kommen in der Natur vor, z. B. als Regentropfen oder Tautropfen, und bilden auch Nebel- und Aerosoltröpfchen. In der Technik werden Tropfen gezielt eingesetzt: Augentropfen, Nasentropfen, Ohrentropfen, Sprays, Tintenstrahldruck, Zerstäubung in der Medizin (Nebulisation) und in der Landwirtschaft (Pflanzenschutzsprays).

Zur Charakterisierung wird der Tropfendurchmesser oder das Tropfenvolumen verwendet; Tropfengrößenverteilungen werden in der Technik oft als statistische Verteilungen beschrieben (z. B. D10, D50, D90). Die Abgabehöhe, der Strahldruck und der Tropfenbildungsprozess beeinflussen die Aufnahme oder Abdeckung von Flächen und Membranen.

Tropfen können Transportvehikel für Substanzen oder Verunreinigungen sein; dadurch spielen sie eine Rolle in Umweltprozessen, Luftqualität und Arzneimitteltechnik. Ihre Verständnis ist zentral in Physik, Chemie, Biologie und Verfahrenstechnik.