はじめに
水分子は異なる方法でハングアップする必要があります。この結果は、互いに接触して強く結合した水の層を形成する分子結合よりも強力な結合です。この表面層 (表面張力によって集合的に保持されている) は、環境と水の間に広範なバリアを作成します。水銀を除けば、水はあらゆる液体の中で最高の表面張力を持っています。
分子レベルでの表面張力
液体のフレームでは、隣接する分子のすべての力がすべての異なる力を打ち消し合うため、分子は内圧を保持できなくなります。ただし、上からの重力がないため、液体床は分子に対して内向きの圧力を受けます。この圧力が、表面の分子が伸びたり壊れたりする理由です。その結果、床に張力がかかるため、「表面張力」という名前が付けられました。
表面張力により、小さなアイテムが液体の床に「浮き」ますが、水分子の頂点層を介して破壊され、それを還元する可能性があります.アイテムが液体の表面にある場合、張力がかかっている表面は弾性フィルムのように振る舞います。
界面張力の適用
表面張力と界面張力は通常、記号 σ で表され、単位長さあたりの力として測定されます。その SI 単位はニュートン/メートル (N / m) であり、頻繁に使用される cgs 単位であるダイン/センチメートル (dynes/cm) に対応しています。
表面張力の起源と界面張力の適用を理解するには、さらに 2 つの用語を理解する必要があります:凝集力と接着力です。
凝集は、類似した分子間の相互作用です。凝集力は、互いに類似した分子間の引力である分子間力です。凝集により、液体は分離に抵抗します。分子間の凝集力が表面張力の原因です。別の原因は、液体と比較して固体の表面に隣接する分子が少ないため、これらの力の不均衡です。
固体の凝集力は非常に強いため、接触する物質に付着しません。一方、水などの液体には、他の液体や固体と相互作用する粘着力もあります。
接着は、異なる分子間の相互作用です。接着力は、機械力や静電気力など、2 つのボード間に作用する力によって生成されます。 2 つの不混和性液体が接触すると、接着性が役割を果たします。液体が固体と接触する場合、接着も重要です。
多くの産業用途では、表面張力と界面張力の両方が重要です。表面張力は、たとえば、臨界ミセル濃度を決定する必要がある場合に測定されます。一方、界面張力はエマルジョンの安定性にとって重要なパラメーターです。
表面張力とその応用
- 一滴の血、水平なガラスのこぶ、木の枝や葉に付着する雨滴はすべて表面張力の応用です。
- 水漏れしている蛇口から滴る水は、表面張力によりほぼ丸い水滴となって落ちます。
- 空中に打ち上げられたシャボン玉は、表面張力によりほぼ丸い形をしています。
上記の観察では、液滴は液体で満たされた小さな風船のように振る舞い、液体の表面は張力の下で伸ばされた弾性膜として振る舞います。この張力を引き起こす引張圧力は、液体の魅力的な分子内圧力のために床に平行に作用します。単位周期と一致するこの圧力の重要性は、表面張力として知られています。
表面張力は、生態系の助けによって囲まれた水で 0.073 N/m、水銀で 0.440 N/m です。水銀の表面張力は、水銀の液滴がほぼ丸い球を形成するのに十分な大きさであり、簡単な表面では強力な球のように転がることがあります。
実際の使用:材料の表面張力と適用は、特に不純物のために交互になることがあります。したがって、界面活性剤として知られる一部の化学物質を液体に加えて、液体の表面張力を低下させることができます。たとえば、石鹸や洗剤は、水の表面張力を低下させ、繊維の間の小さな隙間に浸透し、より強力な洗浄を念頭に置いています.
表面張力の適用について述べる
表面張力の適用は次のとおりです。
日常生活:
<オール>人間の健康における表面張力の位置
有機現象における表面張力の変化は、人体の多くの病気を決定する可能性があります.
産業用途
表面張力は、商業プロセスにおいて重要な要素です。すべての営利企業では、研究開発部門が表面張力の現象を利用して製品の例外性を高めています。洗剤のシステムを含め、製品の優れた品質を高めるために多くの操作が使用されます。
洗剤配合物は、低温でより多くの有機界面活性剤を使用して、クレンジング レジデンスを強化する場合があります。同様に、表面張力は、食品、医薬品、包装製品の特性評価に不可欠です。
結論
表面張力は、気相 (通常は空気) と接触する液体の特性です。
