Liquid-liquid dispersion in mechanically agitated vessel

L’argomento trattato è lo studio di due liquidi immiscibili all’interno di un recipiente agitato. Una nuova tecnica di misura delle dimensioni delle particelle viene presentata, la tecnica sperimentata è non invasiva in quanto tutti gli strumenti di misura sono stati posizionati esternamente al vessel. Il recipiente conteneva una dispersione di olio siliconico in acqua, i test sono stati condotti in assenza di coalescenza. Il sistema è agitato in un primo test da una girante Rushton e in un secondo da una girante con denti; esso consiste in un recipiente cilindrico dal diametro T=300mm in vetro, questo vessel è stato inserito in un secondo recipiente, anch’esso in vetro ma dalla geometria cubica, riempito di acqua per ridurre problemi legati alla distorsione ottica dovuta alla cilindricità delle pareti del vessel agitato. Il recipiente è stato posto tra una fotocamera ad alta velocità e una lampada avente lo scopo di illuminare la dispersione. Sono state quindi relazionate le reali dimensioni in mm delle gocce, con i pixel della fotocamera nella fase di calibrazione; la taratura è stata effettuata tramite l’utilizzo di speciali sfere solide monodimensionali. L’analisi della dispersione in esame consisteva nella cattura di più set di immagini ad intervalli di tempo prestabiliti, solo dopo che la dispersione fosse arrivata all’equilibrio. La foto sono state quindi salvate in stack ed analizzate da un apposito codice che è stato scritto per il programma di analisi di immagini utilizzato: ImageJ. La possibilità di implementare macro in ImageJ rende molto flessibile questo programma, caratteristica fondamentale in questo lavoro in quanto lo studio di questi liquidi ha richiesto un notevole numero di test per ottenere una corretta interpretazione delle dimensioni delle gocce. Segue infine l’analisi dei dati ottenuti, alcune correlazioni riportate in letteratura sono state verificate statisticamente a partire dai risultati ottenuti.