Oppervlaktespanning versus grensvlakspanning
Zowel oppervlaktespanning als grensvlakspanning zijn effecten op basis van vloeistoffen. Beide effecten vinden plaats vanwege de ongebalanceerde intermoleculaire krachten tussen de vloeistof- of oplossingsmoleculen. We zien deze effecten in het dagelijks leven in de vorm van vele gebeurtenissen zoals druppelvorming, onmengbaarheid van vloeistoffen, capillaire werking, zeepbellen en tranen van wijn en zelfs het drijven van de schaatsenrijder. Beide acties spelen een grote rol in onze dagelijkse activiteiten zonder dat we weten dat ze bestaan. Je zou bijvoorbeeld geen emulsiemengsel kunnen mengen als het niet voor deze theorieën is.
Oppervlaktespanning
Beschouw een vloeistof, die homogeen is. Elk molecuul in de centrale delen van de vloeistof heeft precies dezelfde hoeveelheid kracht die het naar alle kanten trekt. De omringende moleculen trekken het centrale molecuul gelijkmatig in elke richting. Beschouw nu een oppervlaktemolecuul. Het heeft alleen krachten die erop inwerken in de richting van de vloeistof. De lucht - vloeistof hechtkrachten zijn niet eens zo sterk als de vloeistof - vloeistof cohesiekrachten. Dus de oppervlaktemoleculen worden aangetrokken naar het midden van de vloeistof, waardoor een opeengepakte laag moleculen ontstaat. Deze oppervlaktelaag van moleculen werkt als een dunne film op de vloeistof. Als we het echte voorbeeld van de schaatsenrijder nemen, gebruikt deze deze dunne film om zichzelf op het wateroppervlak te plaatsen. Het glijdt over deze laag. Als het niet voor deze laag was, zou het onmiddellijk zijn verdronken. Oppervlaktespanning wordt gedefinieerd als de kracht evenwijdig aan het oppervlak loodrecht op een lijn met een lengte-eenheid die op het oppervlak is getekend. De eenheden van oppervlaktespanning zijn Nm-1. Oppervlaktespanning wordt ook gedefinieerd als energie per oppervlakte-eenheid. Dit geeft ook oppervlaktespanning nieuwe eenheden Jm-2.
Interface spanning
Interface spanning wordt alleen gedefinieerd voor niet-mengbare vloeistoffen. Zoals de naam al doet vermoeden, is het van toepassing op het grensvlak van de twee niet-mengbare vloeistoffen. Dezelfde theorie van oppervlaktespanning is hier ook op van toepassing. Het enige verschil tussen grensvlakspanning en oppervlaktespanning is het grensvlak tussen vloeistof en vloeistof in plaats van het grensvlak tussen vloeistof en lucht. Grensvlakspanning kan worden gebruikt om de onmengbaarheid van deze twee vloeistoffen te beschrijven. Denk aan de interface tussen de vloeistoffen. De moleculen op het eerste oppervlak hebben krachten die erop inwerken vanuit de eerste vloeistof en vanaf de oppervlaktemoleculen van de tweede vloeistof en vice versa. Als de kracht op de oppervlaktemoleculen van de eerste vloeistof (cohesiekrachten) gelijk is aan de kracht van het tweede oppervlak (hechtkrachten), zullen deze twee vloeistoffen zich vermengen. Als deze krachten ongelijk zijn, zullen deze vloeistoffen niet mengen.
Verschil tussen oppervlaktespanning en grensvlakspanning
Het belangrijkste verschil tussen deze twee zijn de plaatsen waar het voorkomt. Oppervlaktespanning wordt gedefinieerd tot een enkel vloeistofoppervlak, terwijl de grensvlakspanning wordt gedefinieerd tot het grensvlak van twee niet-mengbare vloeistoffen. Oppervlaktespanning is eigenlijk een afleiding van grensvlakspanning waarbij de kracht van het tweede oppervlak verwaarloosbaar of nul is.
