Vad orsakar ytspänning

? Ibland de minsta krafterna i naturen är ansvariga för dramatiska resultat . Ytspänning är ett sådant exempel. Denna egenskap hos vätskor , orsakad av molekylär attraktion , är ansvarig för den form av regndroppar och bildandet av bubblor , och påverkar hur du tvättar dina kläder . Medan alla vätskor uppvisar denna naturliga kännetecken , vatten besitter en ovanligt hög grad av ytspänning . Allmän Ytspänning

Alla vätskor visa ytspänning till viss del. Spänningen skapad av molekyl sammanhållning. Denna sammanhållning orsakar liknande molekyler att attraheras till varandra . Under ytan av en vätska, är molekyler dras lika i alla riktningar genom den sammanhållande kraften . Men vid ytan , molekylerna i vätskan endast dras i sidled och nedåt. Den sidledes attraktionen mellan molekylerna skapar ytspänningen. Addera vattnets ytspänning

Förutom den naturliga attraktionen mellan molekyler , vattenmolekyler uppvisar en annan typ av kraft som påverkar ytspänning. Varje vattenmolekyl består av två väteatomer och en syreatom. Väteatomerna bildar svaga vätebindningar mellan molekylerna. Dessa bindningar är hög energi, vilket resulterar i en högre ytspänning för vatten än de flesta vätskor.

Resultat Ytspänning

Ytspänning bringar ytan av en vätska för att bete sig som en tunn elastisk film . Ytan sträcker sig fram till den sammanhållande kraft mellan molekyler överskrids . Detta liknar en marmor upphängd på en sträckt bit toalettpapper . Detta är hur insekter kan gå på vatten . De utövar mindre nedåtriktad kraft än vad som krävs för att bryta vattnets ytspänning . Ytspänning orsakar också droppar av en vätska för att bilda till en sfärisk form, vilket är den minsta möjliga ytarea. Addera Measuring Surface Tension

Ytspänningen hos en vätska mäts i enheter av kraft per längdenhet. Typiskt dyn per centimeter användes . Denna åtgärd representerar den kraft som erfordras för att bryta ytspänningen hos en vätska. Vatten har en ytspänning av 72,8 dyn /cm , medan etanol har en ytspänning av endast 22,1 dyn /cm.

Effekter av temperatur och Tillsatser

Ytspänning minskar när temperaturen hos en vätska ökar. Detta beror på att de kohesiva krafterna mellan molekyler minskar då molekyl aktivitet ökar. Det är därför varmt vatten rengör kläder bättre än kallt vatten . Den undre ytan Temperaturen på det heta vattnet gör det vatten som skall absorberas lättare in i tyget och bets. Tillsatser, såsom tvål , ytterligare minska vattnets ytspänning genom att minska styrkan i vätebindningarna .

Användningar av Ytspänning

Vätskor med högre ytspänningar blir enkelt i aerosoler . Detta är viktigt för industriella och hälsoapplikationer . Ytspänning används också för att skapa materiella former inom industrin. Till exempel bly höga ytspänning gör det möjligt att lätt formas till runda pellets . Addera