Površinska napetost
Površínska napétost je pojav, ko se gladina kapljevine obnaša kot prožna plošča. Posledica tega je, da se kapljevine zberejo v kapljice, kot tudi kapilarnost, pojav, da se kapljevina, ki moči podlago, vzpne po stenah ozke cevke. Površinsko napetost izkoriščajo tudi nekatere žuželke za hojo po vodni gladini.
Vzrok
urediPovršinska napetost je posledica privlačnih van der Waalsovih sil med molekulami kapljevine. V notranjosti kapljevine je vsaka molekula obdana z vseh strani z drugimi molekulami, zato jo van der Waalsove sile vlečejo enako v vse smeri in je rezultanta sil enaka nič. Za plast molekul na gladini pa to ne velja – molekule iz notranjosti kapljevine delujejo nanje s privlačnimi silami, ki jih pa molekule plina z druge strani ne uravnovesijo, tako da jih uravnovesi le nestisljivost kapljevine.
Čista voda ima pri standardnih pogojih površinsko napetost približno 70 mN/m. Površinsko napetost močno zmanjša dodatek mila, detergenta ali drugih amfifilnih snovi.
Koeficient površinske napetosti
urediKer je za molekule energijsko ugodneje, če so v notranjosti kapljevine, kot če so na gladini, je treba opraviti delo, da se iz notranjosti kapljevine prinese molekulo na gladino in se s tem poveča njeno površino. Sorazmernosti koeficient med delom A in spremembo površine gladine ΔS je površinska napetost γ:
Zaradi površinske napetosti deluje na rob gladine sila F, ki je premo sorazmerna dolžini roba b. Sorazmernostni koeficient je spet površinska napetost γ:
Za površinsko napetost se uporabljajo oznake γ. Mednarodni sistem enot predpisuje za površinsko napetost izpeljano enoto N/m.
Površinsko napetost nekateri kapjevin na meji z zrakom pri temperaturi 20 °C podaja razpredelnica.[1][2]
kapljevina | |
---|---|
živo srebro | 0,4865 N/m |
voda | 0,07286 ± 0,00005 |
voda (25 °C) | 0,07199 ± 0,00005 |
voda (50 °C) | 0,0679 |
voda (80 °C) | 0,0626 |
benzen | 0,0288 |
benzen (30 °C) | 0,02756 |
toluen | 0,02852 |
kloroform | 0,02667 |
propionska kislina | 0,02669 |
maslena kislina | 0,02651 |
ogljikov tetraklorid | 0,02643 |
butilacetat | 0,02509 |
eter (25 °C) | 0,02014 |
glicerol (18°C) | 0,0625 |
oljčno olje | 0,033 |
Merjenje površinske napetosti
urediZa merjenje površinske napetosti so razvili številne metode:
Sklici
uredi- ↑ Breuer (1993), str. 63.
- ↑ Adamson; Gast (1997).
Viri
uredi- Adamson, Arthur Wilson; Gast, Alice Petry (1997), Physical chemistry of surfaces (6. izd.), Wiley, COBISS 19358213, ISBN 0-471-14873-3
- Breuer, Hans (1993), Atlas klasične in moderne fizike, Ljubljana: DZS, str. 62–63, COBISS 35693056, ISBN 86-341-1105-9