Vätskskikt

Ett vätskskikt är ett avgränsat lager av vätska inom ett system som ligger separat från andra faser genom en tydlig interfacial yta. Skiktet uppstår vanligtvis när två vätskor är immiscible eller när densitetsskillnader och ytspänningar skapar en stabil gräns mellan de två faserna. Vätskskikt kan förekomma i laboratorieutrustning, processanläggningar och naturliga miljöer där flera vätskor eller vätskor blandas i olika skikt.

Orsakerna till vätskskikt inkluderar densitetskontrast mellan vätskorna (till exempel olja ovanpå vatten), immiscibilitet (vätskor som inte blandar sig väl), samt temperatur- eller koncentrationsgradienter som förstärker skiktningen. Gränssnittet mellan skikten har en viss interfacial spänning och kan vara skört eller stabil beroende på flödesförhållanden, hydrodynamik och yttre påverkan som rotation, skjuvning eller tillsatser.

Egenskaperna hos ett vätskskikt innefattar skiktets tjocklek, densitet och viskositet hos varje fas, samt interfacial spänning som påverkar stabilitet och bildandet av blandningar. Skiktet kan vara statiskt eller dynamiskt i flöde, och kan förskjutas eller blandas vid turbulence eller mekanisk påverkan.

Praktiska exempel finns inom kemisk-teknisk separation (till exempel separationskolvar där olja och vatten bildar två faser), petroleum- och livsmedelsindustrin, samt i naturen där termisk eller saltstratifikation bildar olika vattenlager i sjöar och hav. Hur tydligt ett vätskskikt är kan studeras genom visuell observation, densitetsmätningar, refraktometri, ultraljud eller strålningsbaserad densitetsmätning. Vätskskikt påverkar massöverföring, reaktionsbeteenden och processdesign samt kan vara viktigt vid miljö- och säkerhetsbedömningar.