Mi az aa víz felületi feszültsége?
Felületi feszültséga folyékony pihenőfelületek azon tendenciája, hogy a lehető legkisebb felületre zsugorodjanak. A felületi feszültség lehetővé teszi, hogy a víznél nagyobb sűrűségű tárgyak, például borotvapengék és rovarok (pl. vízi lépők) lebegjenek a víz felszínén anélkül, hogy akár részben is elmerülnének.
A folyadék-levegő határfelületeken a felületi feszültség abból adódik, hogy a folyékony molekulák nagyobb vonzással vonzzák egymást (a kohézió miatt), mint a levegőben lévő molekulákhoz (az adhézió miatt).
Két elsődleges mechanizmus van a játékban. Az egyik a felszíni molekulákra ható befelé irányuló erő, amely a folyadék összehúzódását okozza. A második a folyadék felületével párhuzamos tangenciális erő. EzérintőAz erőt általában felületi feszültségnek nevezik. A nettó hatás az, hogy a folyadék úgy viselkedik, mintha a felületét elasztikus membrán fedné. De ezt az analógiát nem szabad túl messzire vinni, mivel a rugalmas membrán feszültsége a membrán deformációjának mértékétől függ, míg a felületi feszültség a folyadék velejárója.–levegő illfolyadék-gőzfelület.
Mivel a vízmolekulák viszonylag erősen vonzzák egymást a hidrogénkötések hálóján keresztül, a víz felületi feszültsége nagyobb (72,8 milliwtonna (mN) méterenként 20 fokon), mint a legtöbb más folyadéké. A felületi feszültség fontos tényező a kapillárisság jelenségében.
Miért töri meg a szappan a víz felületi feszültségét?
A szappan a hidrofób (víztaszító) és hidrofil (vízvonzó) végeket egyaránt tartalmazó molekulaszerkezetének köszönhetően megtöri a víz felületi feszültségét. A vízmolekulák a felszínen "bőrt" hoznak létre a köztük lévő kohéziós erők miatt, ami nagy felületi feszültséghez vezet.
Amikor szappant adunk a vízhez, a szappanmolekulák hidrofób végeit a víz taszítja, és a felszín felé nyomul, míg a hidrofil végei a vízben maradnak. Ez megzavarja a vízmolekulák közötti kohéziós erőket a felszínen, csökkentve a felületi feszültséget. Ennek eredményeként a víz kevésbé kohézióssá válik, és könnyebben szétterül, így jobban átnedvesíti a felületeket.
