vintårer

Vintårer skyldes en Marangoni-effekt (Marangoni-Gibbseffekt). Denne effekten oppstår når et stoff overføres i grensesjiktet mellom to væsker på grunn av en gradient i overflatespenning. Effekten har navn etter den italienske fysikeren Carlo Guiseppe Matteo Marangoni (1840–1925), som studerte oljedråper på vann og beskrev fenomenet på 1860-tallet.

Vann har høyere overflatespenning enn alkohol (etanol) og trekker på alkoholmolekylene, og det blir en gradient i overflatespenning når etanol fordamper. Grunnet de polare egenskapene til vann og hydrogenbindingene har vann veldig høy overflatespenning sammenlignet med andre væsker. Vann- og alkoholblandingen med elektriske dipoler trekkes litt kapillart opp fra væskeoverflaten opp langs sidene av glasset via adhesjonskreftene mellom de ladete silisiumoksidmolekylene i glasset og de interne ladningene i vann- og etanolmolekylene.

Alkohol fordamper lettere fra væsken langs siden av glasset enn vann, litt rotasjon av glasset kan bidra. Fordampning av etanol gir høyere vannkonsentrasjon og derved en gradient overflatespenning, sammenlignet med væsken nede i vinglasset. Derved trekkes vinen oppover langs siden av glasset, helt til tyngden blir så stor at den overstiger Marangonieffekten og faller ned igjen som dråper. Man kan observere hvordan væsken stiger langs glassiden over vinoverflaten, for deretter falle ned igjen, stiger og synker, og slik fortsetter det.

I et glass fylt med vann kan man drysse finmalt eller grovmalt pepper på vannoverflaten, og se hvordan pepper sprer seg jevnt utover overflatehinnen. Hvis man deretter tilsetter en dråpe flytende såpe, for eksempel Zalo, på vannoverflaten midt i glasset, vil følgende skje: Dråpen med såpe minsker overflatespenningen lokalt i midten av glasset. Det blir en gradient i overflatespenning som gjør at vannet flyter raskt vekk fra området med lav overflatespenning i midten av glasset til steder med høy overflatespenning langs sidene, og tar med seg pepperen.

Man kan observere det samme med væsker med forskjellig overflatespenning hvis man har litt vann spredd over en flate og slipper en dråpe etanol midt i vannet, og ser hvordan vannet raskt trekker seg unna etanoldråpen.

Gradienten i overflatespenning kan også skyldes forskjellig temperatur, siden overflatespenningen varierer med temperaturen.

• overflatehinne