Vloeistofdomein

Vloeistofdomein is een term uit de fysico-chemie en vloeistofdynamica die het gebied aanduidt waar een vloeibare fase aanwezig is in een systeem dat uit meerdere fasen kan bestaan. In veel praktijksituaties bevindt zich een vloeistofdomein bijvoorbeeld naast een andere vloeistoffase (zoals olie en water) of naast een gasfase of een vaste fase. Het begrip wordt vaak gebruikt bij scheidingsprocessen, emulsies en flow in poriënvebanden.

In mengsels van twee niet-mengbare vloeistoffen vormen vloeistofdomeinen meestal druppels of draden die zich gedragen volgens de balans tussen oppervlakte-energie en interne vloeistructuur. De grootte, vorm en verdeling van deze domeinen hangen af van factoren zoals interfaciale spanning, dichtheid- en viskeiteitsverschillen, temperatuur en de aanwezigheid van additieven. Interfaciale spanning zorgt voor vervorming van domeinen, beschrijft druppelcoalescentie en stabilisatie door membraan- of colloïde-achtige lagen, en beïnvloedt de transport- en mengtijden.

Dynamische processen zoals spinodale scheiding, nucleatie en Ostwald-ripening bepalen hoe vloeistofdomeinen groeien en verdwijnen in de tijd. Modellering van vloeistofdomeinen gebeurt vaak met diffuse-interfacebenaderingen (fase-veld, Cahn-Hilliard) of met directe Navier-Stokes-simulaties met een interfaciekoppeling. Meetmethoden omvatten optische microscopie, confocale microscopie en beeldvorming in porieënen.

Toepassingen doen zich voor in inkjetprinten, voedsel- en farmaceutische emulsies, olie- en gaswinning en milieuhydrologie, waar het begrip vloeistofdomein helpt bij het voorspellen van menging, scheiding en transport in complexe systemen.