Povrchové napätie vs medzifázové napätie
Povrchové aj medzipovrchové napätie sú účinky kvapalín. Oba tieto účinky sa vyskytujú v dôsledku nevyvážených medzimolekulových síl medzi molekulami kvapaliny alebo roztokov. Tieto účinky pozorujeme v každodennom živote vo forme mnohých udalostí, ako je tvorba kvapiek, nemiešateľnosť kvapalín, vzlínanie, mydlové bubliny a slzy vína a dokonca aj vznášanie sa vodnej vody. Obe tieto činnosti zohrávajú významnú úlohu v našich každodenných činnostiach bez toho, aby sme o nich vôbec vedeli. Napríklad by ste nemohli namiešať emulznú zmes, ak to nie je pre tieto teórie.
Povrchové napätie
Považujte za kvapalinu, ktorá je homogénna. Každá molekula v centrálnych častiach kvapaliny má presne rovnakú silu, ktorá ju ťahá na každú stranu. Okolité molekuly ťahajú centrálnu molekulu rovnomerne v každom smere. Teraz zvážte povrchovú molekulu. Pôsobia naň iba sily smerom k kvapaline. Lepiace sily vzduch – kvapalina nie sú ani zďaleka také silné ako kohézne sily kvapalina – kvapalina. Povrchové molekuly sa teda priťahujú smerom k stredu kvapaliny, čím sa vytvára zbalená vrstva molekúl. Táto povrchová vrstva molekúl pôsobí na kvapalinu ako tenký film. Ak vezmeme skutočný príklad vodného stridera, používa tento tenký film na umiestnenie na hladinu vody. Na tejto vrstve sa posúva. Keby nebolo tejto vrstvy, okamžite by sa utopila. Povrchové napätie je definované ako sila rovnobežná s povrchom kolmá na čiaru jednotkovej dĺžky nakreslenú na povrchu. Jednotkami povrchového napätia sú Nm-1. Povrchové napätie je tiež definované ako energia na jednotku plochy. To tiež dáva povrchovému napätiu nové jednotky Jm-2.
Medzifázové napätie
Medzipovrchové napätie je definované len pre nemiešateľné kvapaliny. Ako už názov napovedá, vzťahuje sa na rozhranie dvoch nemiešateľných kvapalín. Rovnaká teória povrchového napätia platí aj pre toto. Jediný rozdiel medzi medzipovrchovým napätím a povrchovým napätím je rozhranie kvapalina – kvapalina namiesto rozhrania kvapalina – vzduch. Na opísanie nemiešateľnosti týchto dvoch kvapalín možno použiť medzifázové napätie. Zvážte rozhranie medzi kvapalinami. Na molekuly na prvom povrchu pôsobia sily od prvej kvapaliny a od povrchových molekúl druhej kvapaliny a naopak. Ak sa sila na povrchové molekuly z prvej kvapaliny (kohézne sily) rovná sile z druhej plochy (adhézne sily), tieto dve kvapaliny sa zmiešajú. Ak tieto sily nie sú rovnaké, tieto kvapaliny sa nezmiešajú.
Rozdiel medzi povrchovým a medzipovrchovým napätím
Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma je miesta, kde sa vyskytuje. Povrchové napätie je definované pre jeden povrch kvapaliny, zatiaľ čo medzifázové napätie je definované pre rozhranie dvoch nemiešateľných kvapalín. Povrchové napätie je vlastne odvodením medzifázového napätia, kde sila z druhého povrchu je zanedbateľná alebo nulová.
