界面張力

從廣義上講，界面張力被定義為增加兩個相鄰相之間的界面尺寸所必須消耗的力，這兩個相之間沒有完全混合。在狹義上，該術語涉及液/液和液/固相界，而對于液/氣界面，我們指的是表面張力，對于固/氣界面，我們指的是固體表面的自由能.

背景

作為單位面積功或每潤濕長度力的量度，界面張力的單位為 N/m或mN/m，并用符號 σ 或 γ表示。

在相界處，與同相分子相互作用的總和大于與另一相分子相互作用的總和。因此，與體積相相比，界面處的分子具有更少的有吸引力的相互作用伙伴。因此，這些相在沒有外力作用的情況下形成盡可能小的界面。必須做一些工作才能增加接口的大小。

表面活性劑在兩個不混相液體界面間的定向吸附引起的界面張力,其值明顯低于這兩種液體的表面張力。顯示界面張力的體系通常由水、油、表面活性劑或表面活性混合物及鹽組成。通常界面張力的數值在10^-2~10^-1mN/m稱為低界面張力界面張力的數值在10^-3mN/m以下的界面張力叫做超低界面張力。

體積相和界面處的分子環境

與表面張力一樣，靜態界面張力（在機械不變界面的平衡狀態下測量）和動態界面張力（在界面變化時測量）之間存在差異。

意義：

界面張力在不同相相互接觸的許多過程和現象中起著重要作用：

乳液和乳化性：界面張力影響乳化性和相分離的趨勢。

驅油（例如三次原油生產）：如果通過表面活性劑降低界面張力，則可以在用水驅油后移動有機相。

疏水性液體的質量測試：疏水性液體的老化通常與水界面張力的降低密切相關。在這種情況下，界面張力的測量是一項重要的質量測試，例如變壓器油。

在固液相界的情況下，界面張力會影響界面接觸的長期穩定性，例如在膠合和涂層過程中。

測量方法

液-液界面：

根據 Du Noüy 的環法：在該方法中測量當將環從一相移動到另一相時由于抽出的液體薄層的張力而作用在潤濕環上的力。

根據 Wilhelmy 的平板法：在該方法中測量作用在垂直浸沒在下相中的可濕性平板上的力。

棒法：與平板法相同，采用潤濕長度較小的圓柱形棒進行較小液體體積的測量。

液滴體積法：測量一滴液體在垂直毛細管處在另一種液體中脫離時的體積。

旋轉滴法：將填充有本體相和液滴相的水平毛細管旋轉設置。由離心力拉長的液滴直徑與界面張力相關。

懸滴法：在大量液相中，針頭上的液滴形狀由界面張力等因素決定。可以使用液滴形狀分析從液滴圖像確定界面張力。

液固界面：

接觸角的測量：除了它的表面自由能，固體與特定液體的界面張力也可以從各種液體與固體的接觸角來計算。