Experimental Study of Sound Attenuation in Quasi-Monodisperse Emulsions

(Received 25 March 1996, revised 3 June 1996, accepted 3 July 1996)

Abstract
Very narrow size distribution oil-in-water emulsions have been prepared by using a recently proposed selective creaming method. The emulsions have been characterized by static and dynamic light scattering measurements. The ultrasonic absorption of the emulsions has been measured with an acoustic interferometer at frequencies between 0.5 and 10 MHz for a wide range of concentrations and droplets sizes. The comparison of the experimental results with existing theories shows an excellent agreement at oil volume fractions up to 0.15. The discrepancy between theory and experiments observed at higher volume fractions is attributed to thermal interactions between droplets for which a semi-quantitative model is proposed.

Résumé
Des émulsions d'huiles dans l'eau présentant une distribution en taille très étroite ont été préparées grâce à une méthode récemment proposée, fondée sur le crémage sélectif des goutelettes. Ces émulsions ont été caractérisées par diffusion statique et dynamique de la lumière. L'absorption ultrasonore des émulsions a été mesurée à l'aide d'un interféromètre acoustique à des fréquences comprises entre 0,5 et 10 MHz pour une large gamme de concentrations et de dimensions des gouttelettes. L'accord des résultats expérimentaux avec les théories existantes est excellent pour les fractions volumiques en huile inférieures à 15 %. L'écart entre théorie et expérience qui apparaît aux fractions volumiques plus élvées est attribué aux interactions thermiques entre gouttelettes, pour lesquelles un modèle semi-quantitatif est proposé.