Overflatespenning er den virkning som oppstår i overflaten av en væske, og som beror på at de intermolekylære kreftene i væsken virker asymmetrisk i grenseflaten mot omgivelsene. En følge av overflatespenning er at det dannes overflatehinne.

Molekylene i en væske holdes sammen av krefter som kalles kohesjonskrefter, og som skyldes elektrisk tiltrekning mellom ladningene i atomene. Nede i væsken er kreftene mellom molekylene omtrent like store i alle retninger, men ved væskeoverflaten vil molekylene bare bli trukket i en sideveis og nedadgående retning. Molekylene i overflaten blir da trukket innover i væsken. Kraften som bidrar til at væskemolekylene trekker seg sammen kalles for overflatespenning.

Overflatespenning angis som kraft per lengdeenhet. Tidligere var det vanlig å bruke CGS-enheten dyn per centimeter (cm), men denne blir nå erstattet med den avledede SI-enheten newton (N) per meter (m). Som symbol for overflatespenning brukes enten sigma (σ) eller gamma (γ) og da blir:

     γ = 1 dyn/cm = 1 mN/m = 0,001 N/m

Enheten representerer den kraft som kreves for å bryte overflatespenningen i en væske.

Vann har en høy overflatespenning sammenlignet med andre væsker. Den er oppgitt til å være 72,8 mN/m ved 20 oC, men avtar med økende temperatur på vannet. Etanol har en overflatespenning på 22,1 mN/m.

Overflatespenning representerer også potensiell energi lagret i overflaten siden det trengs energi for å bryte den og løsrive vannmolekyler fra vannoverflaten. Overflatespenning, som da gjerne omtales som overflateenergi, kan derfor også angis som energi per areal, som er den mengden energi som trengs for å utvide overflaten. Enheten er her erg per kvadratcentimeter (cm2) i CGS-systemet og joule (J) per kvadratmeter (m2) i SI-systemet.

     γ =  1 erg/cm2 = 0,001 J/m2

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.