Op macroscopische schaal gedragen vloeibare suspensies, zoals die worden aangetroffen in alledaagse producten zoals verf, ketchup of tandpasta, zich over het algemeen als vloeistoffen. Ze vloeien gemakkelijk en kunnen worden gegoten of geroerd. Wanneer ze echter op microscopische schaal worden waargenomen, vertonen deze suspensies een complexer gedrag vanwege de aanwezigheid van gesuspendeerde deeltjes.

1. Brownse beweging :Op microscopisch niveau zijn de zwevende deeltjes in een vloeibare suspensie onderhevig aan Brownse beweging. Dit is de willekeurige beweging van deeltjes als gevolg van hun botsing met de omringende vloeistofmoleculen. De Brownse beweging zorgt ervoor dat de deeltjes in een zigzagpatroon bewegen, waarbij ze voortdurend van richting en snelheid veranderen.

2. Sedimentatie en oproming :Door verschillen in dichtheid tussen de zwevende deeltjes en de vloeistof kan bezinking en schuimvorming optreden. Sedimentatie is het bezinken van zwaardere deeltjes naar de bodem van de suspensie, terwijl oproming het opstijgen van lichtere deeltjes naar de bovenkant is. Deze processen worden beïnvloed door factoren zoals deeltjesgrootte, dichtheid en de viscositeit van de vloeistof.

3. Aggregatie en uitvlokking :Zwevende deeltjes in een vloeistof kunnen met elkaar interageren door middel van verschillende krachten, waaronder van der Waals-krachten, elektrostatische krachten en sterische krachten. Deze interacties kunnen leiden tot de vorming van aggregaten of vlokken, waarbij meerdere deeltjes samenkomen en grotere structuren vormen. De vorming van aggregaten en vlokken beïnvloedt het algehele gedrag en de eigenschappen van de suspensie.

4. Gedrag van afschuifverdikking en afschuifverdunning :Sommige suspensies vertonen niet-Newtons gedrag, zoals schuifverdikking of schuifverdunning. Bij afschuifverdikkingssuspensies neemt de viscositeit toe met toenemende afschuifsnelheid, waardoor de suspensie beter bestand wordt tegen vloeien. Omgekeerd neemt bij afschuifverdunnende suspensies de viscositeit af met toenemende afschuifsnelheid, waardoor de suspensie gemakkelijker vloeit.

5. Geleren en fasescheiding :Onder bepaalde omstandigheden kunnen vloeibare suspensies gelering of fasescheiding ondergaan. Gelatie vindt plaats wanneer zich door de suspensie heen een netwerk van onderling verbonden deeltjes vormt, waardoor deze een halfvaste of gelachtige consistentie krijgt. Fasescheiding daarentegen vindt plaats wanneer de suspensie zich scheidt in verschillende fasen, zoals een geconcentreerde deeltjesfase en een heldere vloeibare fase.

Het begrijpen van dit verschillende gedrag van vloeibare suspensies op microscopische schaal is cruciaal voor het formuleren en optimaliseren van verschillende producten en materialen, zoals verven, cosmetica, farmaceutische producten en voedingsproducten. Door de deeltjeskarakteristieken, interacties en omgevingscondities te beheersen, is het mogelijk om de eigenschappen en prestaties van vloeistofsuspensies aan te passen aan specifieke toepassingen.