Főmenü megnyitása

Módosítások

a
nyelvtani javítás, form, link
A felületi feszültség léte a molekuláris erőkkel függ össze.
 
A folyadékok határfelületi rétegében lévő alkotórészek más energetikai állapotban vannak, mint a folyadék belsejében lévők. Ennek oka az, hogy a folyadék felületén a kémiai és fizikai tulajdonságokat meghatározó mikrorészecskék környezetében a folyadék belseje felé azonos felépítésű folyadékmolekulák, míg a másik oldalon egy másik közeg, - például levegő - más tulajdonságú molekulái vannak. Így a az aszimmetrikus erőhatások miatt nagyobb energiájú állapotban vannak, mint a folyadék belsejében elhelyezkedő, egymáshoz képest energetikailag kiegyensúlyozott társaik.
 
Tiszta anyagok esetén a felületi réteg felett az anyag [[gőz]] állapotú részecskéi találhatók, amelyben a részecskék átlagos távolsága lényegesen nagyobb – a vonzóerők lényegesen kisebbek –, mint a folyadék belsejében. A szomszédos molekuláktól származó kohéziós erők a folyadék belsejében kompenzálják egymást, a felületen viszont ezeknek az eredője a folyadék belseje felé mutat, amint azt a mellékelt ábra szemlélteti. Ez azt jelenti, hogy a kohéziós erő a felületi molekulákat a folyadék belseje felé igyekszik elmozdítani.
A kohéziós erők a felületre ún. kohéziós [[nyomás]]t fejtenek ki, amelyet közvetlenül megmérni nem lehet, de közelítő számítások alapján ez a nyomás például víz esetében az atmoszferikus nyomás több ezerszeresét is eléri. Ez megmagyarázza, hogy a folyadékok összenyomhatósága kicsi, hiszen külső hatás nélkül is összenyomott állapotban vannak.
 
Ennek az aszimmetrikus erőhatásnak a mértéke a felületi feszültség (jele ''γ'', vagy ''σ''), amely az anyagokra jellemző [[Intenzív mennyiség|intenzív fizikai mennyiség]]. Még pontosabban nem csak az adott folyadékra, hanem a fent leírt asszimetrikusaszimmetrikus erőhatásokból eredően a két érintkező réteg határfelületére jellemző mennyiség. Más a felületi feszültsége például a víznek levegővel érintkezve, illetve ha étergőz van a felszín felett. Mivel legtöbbször a levegő-folyadék érintkezése fordul elő, ezért a felületi feszültségre jellemző adatokat - ha más megjelölés nincs - a levegő-folyadék határfelületre szokták megadni.
 
Az elnevezése csak részben helytálló, ugyanis nem [[Mechanikai feszültség|feszültség]] jellegű mennyiség, hanem mint a definíciós összefüggésből kitűnik: a felületben, annak egységnyi hosszúságú vonalában ható [[erő]]vel (N/m), vagy egységnyi nagyságú felület létrehozásához szükséges munkával (J/m²), az ún. felületi munkával egyenlő.
 
== Nedvesítés ==
[[Fájl:DropletContactAngle.jpg|thumb |right |250px|Részleges nedvesítés, a peremszög < 90°, és részleges nem nedvesítés: a peremszög > 90°.]]
 
[[Fájl:DropletContactAngle.jpg|thumb |right |250px|Részleges nedvesítés, a peremszög < 90° és részleges nem nedvesítés: a peremszög > 90°.]]
 
A [[folyadék]] molekuláira a felületet körülvevő más anyag molekulái is vonzóerőt fejthetnek ki – ez a jelenség az '''adhézió''' –, az ebből származó erő az [[adhéziós erő]]. Ha ezeknek az erőknek a folyadék molekuláira kifejtett hatása elhanyagolható (pl. levegő, g) a kohéziós erőkhöz képest, akkor a felületen lévő folyadékrészecskék a [[kohéziós erő]]k hatására a folyadék belseje felé igyekeznek elmozdulni, vagyis a felület valóban csökkenni igyekszik.
 
== Kapilláris emelkedés és kapilláris süllyedés ==
 
[[Fájl:CapillaryAction.svg|thumb|200px|right| Kapilláris emelkedés és kapilláris süllyedés]]
[[Fájl:CapillaryRiseDiagram.jpg|thumb|200px|right| Kapilláris emelkedés jelensége és a folyadék felszíne (meniszkusza) a csőben]]
 
== A felületi feszültség hőmérsékletfüggése ==
[[Fájl:Roland Eotvos.jpg|thumb|right|180px|[[Eötvös Loránd]] (1848-1919)]]
 
A tiszta folyadékok felületi feszültsége csökken a hőmérséklet növekedésével. A [[van der Waals-egyenlet|kritikus hőmérsékleten]] megszűnik a [[folyadék]] és annak [[gőz]]e közötti különbség, a fázishatár is eltűnik, a felületi feszültség nullára csökken. A felületi feszültség hőmérséklettel való változásából következtetni lehet a folyadék állapotbeli [[Molekula|molekulák]] állapotára. A ''T'' hőmérsékleten mért felületi feszültség, a folyadék moláris térfogata és a hőmérséklet között az alábbi összefüggés áll fenn:
 
== A felületaktív anyagok. Miért mos a mosószer? ==
 
[[Fájl:Tenzidvizben.jpg|thumb|right|200px|Tenzidmolekula elhelyezkedése a folyadék felszínén]]
 
 
== Mérési módszerek ==
 
[[Fájl:Felfeszmeroeszkozok.jpg|thumb|right|200px|A felületi feszültség méréséhez használatos eszközök: a.) Mérőkapilláris a kapilláris-emelkedés méréséhez; b.) [[Platina]]gyűrű a kiszakítási erő mérésére; c.) Sztalagmométer a cseppszám mérésére; d.) Mérőkapilláris a buborékbeli nyomás méréséhez]]
 
 
=== A buboréknyomásos módszer ===
 
[[Fájl:Buborekosmodszer.jpg|thumb|right|354px|1- Vizes edény; 2- Termosztálható mintatartó edény; 3- Manométer; 4- Mérőkapilláris]]
 
 
=== A nyugvó csepp módszer ===
 
[[Fájl:Vakuumkemence.jpg|thumb|right|300px|Vákuumkemence nagyhőmérsékletű olvadékok felületi feszültségének vizsgálatára]]
 
135 991

szerkesztés