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Emulsion: Tropfen vereinigen sich auf bislang unbekannte Art

Emulsion
In einer Mixtur aus zwei unmischbaren Flüssigkeiten wie etwa Öl und Wasser vereinen sich die Tropfen einer Flüssigkeit nicht in dem Moment, in dem sie zusammenstoßen, sondern erst wenn sie sich wieder voneinander entfernen.

In einer Emulsion – etwa im Salatdressing oder in Mayonnaise – können sich die Tropfen einer Flüssigkeit wieder vereinen und so schließlich zu einer Trennung der beiden Substanzen führen. Nicolas Bremond, Abdou Thiam und Jerome Bibette vom Institut für industrielle Physik und Chemie (ESPCI) in Paris entwickelten ein Gerät, das pro Sekunde einige hundert Tropfen – jeweils nur wenige Mikrometer groß – nacheinander durch eine Netzwerk aus engen, mit Öl gefüllten Röhrchen schießt.

So erzeugten sie Tropfenpaare, die sie dann zusammenstoßen ließen. Bei der Messung des Abstands zwischen den Zentren der Tropfen zeigte sich, dass diese sich erst vereinten, nachdem sie sich kurz voneinander entfernt hatten. Die Trennung könnte kurzzeitig den Flüssigkeitsdruck zwischen den beiden Tropfen senken, vermuten die Forscher. Auf Grund der geringeren Kraft auf die Tropfenwände platzt das Wasser dann aus dem Tropfen heraus.

Dieser Mechanismus könnte auch eine Kettenreaktion hervorrufen, wenn viele Tropfen dicht hintereinander liegen: Nachdem das führende Paar miteinander verschmilzt, folgen die restlichen sehr schnell der Reihe nach. Selbst als das Team ein Tensid in die Emulsion gab, welches eigentlich das Verschmelzen verhindert, konnte es die Tropfen dennoch dazu zwingen, sich zu vereinen.

Die Forscher gehen davon aus, dass die hier künstlich herbeigeführte Situation in allen bewegten und fließenden Emulsionen und damit insbesondere für die Industrie eine Rolle spielen könnte. (mp)

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