Povrchové napětí vs mezifázové napětí
Jak povrchové napětí, tak mezipovrchové napětí jsou účinky založené na kapalinách. Oba tyto efekty se odehrávají v důsledku nevyvážených intermolekulárních sil mezi molekulami kapaliny nebo roztoků. Tyto účinky pozorujeme v každodenním životě ve formě mnoha událostí, jako je tvorba kapiček, nemísitelnost kapalin, kapilární vzlínání, mýdlové bubliny a slzy vína a dokonce i plovoucí vodní proud. Obě tyto akce hrají hlavní roli v našich každodenních činnostech, aniž bychom o nich věděli. Například byste nebyli schopni namíchat emulzní směs, pokud to není pro tyto teorie.
Povrchové napětí
Uvažujme kapalinu, která je homogenní. Každá molekula v centrální části kapaliny má přesně stejnou sílu, která ji táhne na každou stranu. Okolní molekuly táhnou centrální molekulu rovnoměrně ve všech směrech. Nyní zvažte povrchovou molekulu. Na kapalinu působí pouze síly. Lepicí síly vzduch – kapalina nejsou ani zdaleka tak silné jako kohezní síly kapalina – kapalina. Povrchové molekuly se tak přitahují směrem ke středu kapaliny, čímž se vytváří sbalená vrstva molekul. Tato povrchová vrstva molekul působí na kapalinu jako tenký film. Pokud vezmeme skutečný příklad vodního stridera, používá tento tenký film k umístění na hladinu vody. Po této vrstvě klouže. Nebýt této vrstvy, okamžitě by se utopila. Povrchové napětí je definováno jako síla rovnoběžná s povrchem kolmá k přímce jednotkové délky nakreslené na povrchu. Jednotky povrchového napětí jsou Nm-1. Povrchové napětí je také definováno jako energie na jednotku plochy. To také dává povrchovému napětí nové jednotky Jm-2.
Mezifázové napětí
Mezifázové napětí je definováno pouze pro nemísitelné kapaliny. Jak název napovídá, vztahuje se na rozhraní dvou nemísitelných kapalin. Stejná teorie povrchového napětí platí i pro toto. Jediný rozdíl mezi mezipovrchovým napětím a povrchovým napětím je rozhraní kapalina – kapalina namísto rozhraní kapalina – vzduch. Mezipovrchové napětí lze použít k popisu nemísitelnosti těchto dvou kapalin. Zvažte rozhraní mezi kapalinami. Na molekuly na prvním povrchu působí síly od první kapaliny a od povrchových molekul druhé kapaliny a naopak. Pokud se síla působící na povrchové molekuly z první kapaliny (kohezní síly) rovná síle z druhého povrchu (adhezivní síly), tyto dvě kapaliny se smísí. Pokud jsou tyto síly nestejné, tyto kapaliny se nemísí.
Rozdíl mezi povrchovým napětím a mezipovrchovým napětím
Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma je v místech, kde se vyskytuje. Povrchové napětí je definováno pro jeden povrch kapaliny, zatímco mezifázové napětí je definováno pro rozhraní dvou nemísitelných kapalin. Povrchové napětí je ve skutečnosti odvozením mezifázového napětí, kde síla z druhého povrchu je zanedbatelná nebo nulová.
