cseppképzdési

A cseppképződés olyan folyamat, amelynek során folyadékcseppek keletkeznek gázfázisban, például vízgőzből vagy egy eloszlatott folyadékból. A jelenség központi része a cseppek méretének és számának meghatározása, amely befolyásolja a levegő páratartalmát, a fényvisszaverődést és a részecskékkel történő kölcsönhatásokat. Két alapvető mechanizmus játszik szerepet: a nukleáció és a növekedés.

A nukleáció lehet homogén vagy heterogén. Homogén nukleáció akkor megy végbe, ha a gőz elég túlfizetett ahhoz, hogy cseppképző mag nélkül hozzon létre részecskéket; ez általában nagy energiaigényű folyamat. Heterogén nukleáció során szilárd vagy folyékony felülettel rendelkező magokra (például aeroszolokra) történik a cseppek kiindulása, ami megkönnyíti a képződést. A növekedés elsősorban kondenzációval és depositionnel történik: a vízgőz diffúziálisan a meglévő cseppekre kerül, így azok nőnek; előfordulhat továbbá koaleszció, amikor egymással összeütköző cseppek összefolyva nagyobbat alkotnak.

Előfordulási helyei közé tartozik a légkörben zajló felhő- és ködképződés, de ipari folyamatokban is megfigyelhető, például porlasztás, spray-szárítás és tintasugaras nyomtatás során. A környezeti feltételek – hőmérséklet, relatív páratartalom, nyomás – valamint a jelenlévő felületi tulajdonságok befolyásolják a nucleációs útvonalat és a cseppek végső méreteloszlását.

A cseppképződés tudománya fontos a klímapolitikában, meteorológiában és különböző ipari technikákban, mivel a cseppméretek és a számuk meghatározzák a fénytani, párologtatási és szórási jelenségeket, valamint a különböző folyamatok hatékonyságát.