Het belangrijkste verschil tussen cohesie en oppervlaktespanning is dat cohesie de intermoleculaire krachten beschrijft die optreden tussen identieke moleculen, terwijl oppervlaktespanning de elasticiteit van het oppervlak van een vloeistof beschrijft.
Oppervlaktespanning is een eigenschap van vloeistoffen, die ontstaat door de cohesiekrachten tussen identieke vloeistofmoleculen. Cohesie kan worden beschreven als de aggregatie van vergelijkbare moleculen vanwege de intermoleculaire aantrekkingskrachten ertussen.
Wat is cohesie?
Cohesie is een soort intermoleculaire kracht die optreedt tussen twee identieke moleculen. De interactie tussen watermoleculen kan bijvoorbeeld worden genoemd als cohesie. Deze eigenschap van cohesie in water zorgt ervoor dat de watermoleculen consistent kunnen reizen (met andere woorden, continue stroom wordt gehandhaafd door cohesiekrachten). Verder kunnen we de vorm van de regendruppels of het bestaan van waterdruppels in plaats van afzonderlijke moleculen verklaren met behulp van het concept van cohesie.
Figuur 01: De vorm van waterdruppels
Bovendien is het vermogen om waterstofbruggen te vormen tussen watermoleculen de belangrijkste reden achter de cohesiekrachten van watermoleculen. Elk watermolecuul kan vier waterstofbruggen vormen met andere watermoleculen; daarom is de verzameling aantrekkingskrachten veel sterker. Elektrostatische krachten en Van der Waals-krachten tussen vergelijkbare moleculen veroorzaken ook adhesie. De hechting door Van der Waals-krachten is echter wat zwakker.
Wat is oppervlaktespanning?
Oppervlaktespanning is een fenomeen waarbij het oppervlak van een vloeistof, wanneer de vloeistof in contact komt met het gas, zich gedraagt als een dun elastisch vel. Deze term is alleen nuttig wanneer de vloeistof in contact is met een gas (bijv. wanneer geopend naar de normale atmosfeer). De term "interfacespanning" daarentegen is belangrijk voor de laag tussen twee vloeistoffen.
Figuur 02: Sommige kleine insecten kunnen door oppervlaktespanning op het wateroppervlak lopen
Bovendien zorgen de aantrekkingskrachten tussen verschillende chemische soorten ervoor dat de vloeibare moleculen zich verenigen. Hier worden de vloeibare moleculen in het oppervlak van de vloeistof aangetrokken door de moleculen in het midden van de vloeistof. Dit is dus een soort cohesie. De aantrekkingskracht tussen vloeibare moleculen en gasvormige moleculen in contact met de vloeistof (of de adhesiekrachten) is echter verwaarloosbaar. Hierdoor kan deze oppervlaktelaag van vloeibare moleculen fungeren als een elastisch membraan. Deze oppervlaktelaag van vloeibare moleculen staat onder spanning omdat er niet genoeg aantrekkingskrachten zijn om de cohesiekrachten die erop inwerken in evenwicht te brengen; daarom wordt deze toestand oppervlaktespanning genoemd.
Formule voor berekening van oppervlaktespanning:
Oppervlaktespanning (γ)=F/d
In de bovenstaande formule is F de oppervlaktekracht en is d de lengte waarlangs de oppervlaktekracht inwerkt. Daarom wordt de meting van oppervlaktespanning gegeven door de eenheid N/m (Newton per meter). Het is de SI-eenheid voor het meten van oppervlaktespanning.
Wat is het verschil tussen cohesie en oppervlaktespanning?
Het belangrijkste verschil tussen cohesie en oppervlaktespanning is dat cohesie de intermoleculaire krachten beschrijft die optreden tussen identieke moleculen, terwijl oppervlaktespanning de eigenschap van elasticiteit van het oppervlak van een vloeistof beschrijft. In het kort kan oppervlaktespanning worden waargenomen als gevolg van cohesie.
Hieronder infographic vat het verschil tussen cohesie en oppervlaktespanning samen.
Samenvatting – Cohesie versus oppervlaktespanning
Oppervlaktespanning kan worden waargenomen als gevolg van cohesie. Het belangrijkste verschil tussen cohesie en oppervlaktespanning is dat cohesie de intermoleculaire krachten beschrijft die optreden tussen identieke moleculen, terwijl oppervlaktespanning de eigenschap van elasticiteit van het oppervlak van een vloeistof beschrijft.
