A víz mikrocseppek olajban történő oldódásának jellemzése
Nanobioszenzorika Laboratórium
("Lendület" Kutatócsoport)
2022. február 14.
A víz-olaj emulziók széles körben alkalmazhatók a kémiai technológiától a mikrofluidikáig, ahol a vízcseppek stabilitása kiemelten fontos. Publikációnkban (Tamás Gerecsei, Rita Ungai-Salánki, András Saftics, Imre Derényi, Robert Horvath, Bálint Szabó. Characterization of the dissolution of water microdroplets in oil. Colloids and Interfaces, 2022) egy könnyen reprodukálható kísérleti módszerrel jellemeztük a víz olajban történő oldódását. A nanoliteres méretű cseppeket először instabillá tesszük, ennek következtében órákon belüli időskálán később összezsugorodnak és eltűnnek. Ez az eljárás alkalmazható miniatűr kristályosítási reaktorok létrehozására is. Több olajat és ezek kombinációit vizsgáltuk felületaktív anyagokkal, amelyek nagyon eltérő oldódási sebességet mutatnak. A mért oldódási adatokból egyszerű analitikai egyenleteket vezettünk le a diffúziós együttható és az olajban lévő víz relatív telítési sűrűségének szorzatának meghatározására. Ásványi és szilikon olajok nedvességtartalmát Karl Fischer titrálással, vízzel telítés előtt és után mérve kiszámítottuk a víz diffúziós együtthatóját ebben a két olajban.
A cseppátmérő mérések munkafolyamata. (a): A cseppeket egy vízzel töltött mikropipetta állítja elő, amelyet olajat tartalmazó forgó Petri-csészébe merítenek. (b): A w/o emulziót tartalmazó Petri-csészét inverz mikroszkópra helyezzük, és időzített módban készítjük a képeket. A skálasávok 100 μm-t jeleznek. (c): A képhalmok szegmentálva vannak a cseppek észlelésére és követésére. (d): A cseppek átmérőjét a rendszer automatikusan megméri a cseppek oldódási görbéinek ábrázolásához.
