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
[uredi | uredi kodo]Površinska 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
[uredi | uredi kodo]Ker 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
[uredi | uredi kodo]Za merjenje površinske napetosti so razvili številne metode:
Sklici
[uredi | uredi kodo]- ↑ Breuer (1993), str. 63.
- ↑ Adamson; Gast (1997).
Viri
[uredi | uredi kodo]- 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
