Was ist der Unterschied zwischen hoher und niedriger Oberflächenspannung?

Die Oberflächenspannung wird manchmal als Haut auf der Oberfläche einer Flüssigkeit bezeichnet. Technisch bildet sich jedoch überhaupt keine Haut. Dieses Phänomen wird durch die Kohäsion zwischen Molekülen an der Oberfläche der Flüssigkeit verursacht. Da diese Moleküle keine ähnlichen Moleküle über sich haben, mit denen sie kohäsive Bindungen eingehen können, gehen sie stärkere Bindungen mit denen um und unter ihnen ein. Das Ergebnis dieser starken Kohäsion ist die als Oberflächenspannung bekannte filmartige Membran, die kleine Gegenstände – wie Kiefernnadeln – darauf schweben lässt.

Ein Merkmal der Oberflächenspannung besteht darin, dass ein Objekt beim Durchgang durch die Oberflächenmembran einer Flüssigkeit auf mehr Widerstand stößt als durch den Großteil der Flüssigkeit. Flüssigkeiten mit hoher Oberflächenspannung weisen einen erheblichen Widerstand gegen das Eindringen auf, verglichen mit dem Widerstand, der in der Masse der Flüssigkeit erfahren wird. Flüssigkeiten mit niedriger Oberflächenspannung haben jedoch einen geringeren Unterschied zwischen der Spannung an der Oberfläche und in der restlichen Flüssigkeit. Reines Wasser beispielsweise hat eine deutlich hohe Oberflächenspannung. Wenn Sie eine kleine Nadel auf die Oberfläche von reinem Wasser legen, schwimmt die Nadel, obwohl sie dichter mit Wasser ist. Wenn Sie jedoch Seife mit Wasser mischen, sinkt die Oberflächenspannung deutlich und die Nadel sinkt. Die Seife hat dazu geführt, dass das Spannungsniveau näher an das Widerstandsniveau gesunken ist, das in der Masse des Wassers gefunden wird.

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