vätskepartikel

Vätskepartikel är små volymer vätska som förekommer som fristående enheter i ett större medium. De uppvisar ytspänning och bildar en gräns mot omgivningen. Vanliga exempel är droppar i en emulsion eller små droppar i en aerosol. Storleken kan variera från nanometer till tiotals mikrometer, vilket påverkar molekylär prägling, diffusion och hur de interagerar med omgivningen.

Formerna är oftast nästan sfäriska i frånvaro av starka yttre krafter eller strömning, men de kan deformeras av mekaniska krafter eller av interfacial tension mot ett annorlunda medium. Vätskepartiklar bildas vid atomisering och nebulisering, vid emulsionstillverkning där två vätskor bildar droppar, eller vid kondensation av ånga till vätskefasen. Stabiliteten påverkas av ytspänning, interfacial tension samt tillsatser som ytaktiva ämnen eller polymerer, vilka kan ge sterisk eller jonisk stabilitet. Ostwalds ripning kan leda till att små droppar växer på bekostnad av större droppar över tid.

Nyckelfysiska egenskaper är densitet och viskositet hos droppens kärna samt egenskaper hos dispersionsmediet, interfacial tension och eventuella elektrokemiska krafter. Dynamiken hos vätskepartiklar varierar med miljön: i gaser dominerar dragningskrafter och Brownsk rörelse blir viktigare för små droppar, medan i vätskebaserade medier sedimentation och drift enligt Stokes ekvation spelar större roll.

Mätning görs med tekniker som dynamisk ljusspridning, nanopartikelspårning, optisk mikroskopi och vissa avbildningstekniker; modellering används ofta genom population balance-modeller och interaktionskrafters beskrivningar. Vätskepartiklar är centrala i många tillämpningar, inklusive spray och bränslestyrning, inhalationsmedicin, färg- och bläcksprutning samt livsmedel och kosmetika.