Overfladespænding vs grænsefladespænding
Både overfladespænding og grænsefladespænding er effekter baseret på væsker. Begge disse effekter finder sted på grund af de ubalancerede intermolekylære kræfter mellem væske- eller opløsningsmolekylerne. Vi observerer disse virkninger i det daglige liv i form af mange begivenheder såsom dannelse af dråber, ublandbarhed af væsker, kapillærvirkning, sæbebobler og tårer af vin og endda svævende vand. Begge disse handlinger spiller en stor rolle i vores daglige aktiviteter, uden at vi overhovedet ved, at de eksisterer. For eksempel ville du ikke være i stand til at blande en emulsionsblanding, hvis det ikke er for disse teorier.
Overfladespænding
Overvej en væske, som er homogen. Hvert molekyle i de centrale dele af væsken har nøjagtig samme mængde kraft, der trækker det til hver side. De omgivende molekyler trækker det centrale molekyle ensartet i alle retninger. Overvej nu et overflademolekyle. Det har kun kræfter, der virker på det mod væsken. Luft-flydende klæbekræfter er ikke engang nær stærke som de flydende-væske sammenhængende kræfter. Så overflademolekylerne bliver tiltrukket mod midten af væsken, hvilket skaber et pakket lag af molekyler. Dette overfladelag af molekyler virker som en tynd film på væsken. Hvis vi tager det virkelige eksempel med vandstrideren, bruger den denne tynde film til at placere sig på overfladen af vandet. Det glider på dette lag. Hvis det ikke er for dette lag, ville det være druknet med det samme. Overfladespænding er defineret som kraften parallelt med overfladen vinkelret på en enhedslængdelinje tegnet på overfladen. Enhederne for overfladespænding er Nm-1. Overfladespænding er også defineret som energi pr. arealenhed. Dette giver også overfladespænding nye enheder Jm-2.
Grænsefladespænding
Grænsefladespænding er kun defineret for ikke-blandbare væsker. Som navnet antyder, gælder det grænsefladen mellem de to ikke-blandbare væsker. Den samme teori om overfladespænding gælder også for dette. Den eneste forskel mellem grænsefladespænding og overfladespænding er væske-væske-grænsefladen i stedet for væske-luft-grænsefladen. Grænsefladespænding kan bruges til at beskrive ublandbarheden af disse to væsker. Overvej grænsefladen mellem væskerne. Molekylerne på den første overflade har kræfter, der virker på den fra den første væske og fra overflademolekylerne i den anden væske og omvendt. Hvis kraften på overflademolekylerne fra den første væske (kohæsive kræfter) er lig med kraften fra den anden overflade (adhæsive kræfter), vil disse to væsker blandes. Hvis disse kræfter er ulige, vil disse væsker ikke blandes.
Forskel mellem overfladespænding og grænsefladespænding
Den største forskel mellem disse to er de steder, hvor det forekommer. Overfladespænding er defineret til en enkelt væskeoverflade, hvorimod grænsefladespændingen er defineret til grænsefladen mellem to ublandbare væsker. Overfladespænding er faktisk en afledning af grænsefladespænding, hvor kraften fra den anden overflade er ubetydelig eller nul.
