高崎さま

　実験条件がはっきりしないので、的確にお答えできているかどうかはわかりませんが、2,4-Dのフリーベース（塩になっていない形態）は水に対する溶解度が極めて低く、少量のエタノールに完全に溶解してから水で希釈します。この際でも、完全にエタノールで溶かさなかったりすると、水を加えた時に、水の表面に溶けきれずに析出した結晶が浮く場合があり、一見、油膜のように見える場合があります。最初の濃度が高すぎても、水で希釈した場合、同様の結果になる場合があります。
このご質問が、上の現象と同じものを見ているのかどうか、判断できません。ご質問は、サンプルに処理したときに、サンプルが再結晶化の引き金になったのかもしれませんが、結論は出しかねます。
　ご参考にしていただければ幸いです。