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淺析表面張力與界面張力的不同

閱讀:1381        發布時間:2015-5-29

淺析表面張力與界面張力的不同

界面張力指的是不相溶的兩項間的張力,而表面張力是界面張力的一種特殊形式,是指氣-液或氣-固界面間的張力。有的時候我們也用界面張力特指液-液界面間的張力;
   液體與氣體相接觸時,會形成一個表面層,在這個表面層內存在著的相互吸引力就是表面張力,它能使液面自動收縮。表面張力是由液體分子間很大的內聚力引起的。處于液體表面層中的分子比液體內部稀疏,所以它們受到指向液體內部的力的作用,使得液體表面層猶如張緊的橡皮膜,有收縮趨勢,從而使液體盡可能地縮小它的表面面積。我們知道,球形是一定體積下具有zui小的表面積的幾何形體。因此,在表面張力的作用下,液滴總是力圖保持球形,這就是我們常見的樹葉上的水滴按近球形的原因。 

   
表面張力的方向與液面相切,并與液面的任何兩部分分界線垂直。表面張力僅僅與液體的性質和溫度有關。一般情況下,溫度越高,表面張力就越小。另外雜質也會明顯地改變液體的表面張力,比如潔凈的水有很大的表面張力,而沾有肥皂液的水的表面張力就比較小,也就是說,潔凈水表面具有更大的收縮趨勢。 

    
不光液體與氣體之間的表面層,液體與固體器壁之間也存在著表面層",這一液體薄層通常叫做附著層,它也一樣存在著表面張力。這一表面張力決定了液體和固體接觸時,會出現兩種現象:不浸潤和浸潤現象。水銀掉到玻璃上,是呈現出球形,也就是說,水銀與玻璃的接觸面具有收縮趨勢,這種現象為不浸潤。而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散開,接觸面有擴大趨勢,這種現象為浸潤。水銀雖然不能浸潤玻璃,但是用稀硫酸把鋅板擦干凈后,再在板上滴上水銀,我們將會看到,水銀慢慢地沿鋅板散開,而不再呈球形。所以說,同一種液體能夠浸潤某些固體,而不能浸潤另一些固體。水銀能浸潤鋅,而不能浸潤玻璃;水能浸潤玻璃,而不能浸潤石蠟。 

     
浸潤和不浸潤兩種現象,決定了液體與固體器壁接觸處形成兩種不同形狀:凹形和凸形

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