Unterschied zwischen Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung

Oberflächenspannung vs. Grenzflächenspannung

Sowohl die Oberflächenspannung als auch die Grenzflächenspannung beruhen auf Flüssigkeiten. Beide Effekte treten aufgrund der unausgeglichenen intermolekularen Kräfte zwischen den flüssigen oder Lösungsmolekülen auf. Wir beobachten diese Auswirkungen im Alltag in Form vieler Ereignisse, wie Tröpfchenbildung, Unmischbarkeit von Flüssigkeiten, Kapillarwirkung, Seifenblasen und Weintränen und sogar das Aufschwimmen des Wasserleiters. Beide Aktionen spielen eine wichtige Rolle in unserem täglichen Leben, ohne dass wir überhaupt wissen, dass sie existieren. Zum Beispiel können Sie eine Emulsionsmischung nicht mischen, wenn dies nicht für diese Theorien gilt.

Oberflächenspannung

Betrachten Sie eine Flüssigkeit, die homogen ist. Jedes Molekül in den zentralen Teilen der Flüssigkeit hat genau die gleiche Kraft, die es nach allen Seiten zieht. Die umgebenden Moleküle ziehen das zentrale Molekül gleichmäßig in jede Richtung. Betrachten wir nun ein Oberflächenmolekül. Es hat nur Kräfte, die auf die Flüssigkeit wirken. Die Luft-Flüssigkeits-Adhäsionskräfte sind nicht einmal annähernd so stark wie die Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kohäsionskräfte. Die Oberflächenmoleküle werden also zum Zentrum der Flüssigkeit hingezogen, wodurch eine gepackte Molekülschicht entsteht. Diese Oberflächenschicht aus Molekülen wirkt als dünner Film auf der Flüssigkeit. Wenn wir das reale Beispiel des Wasserleiters nehmen, verwendet es diesen dünnen Film, um sich auf der Wasseroberfläche zu platzieren. Es gleitet auf dieser Ebene. Wenn es diese Schicht nicht gibt, wäre sie sofort ertrunken. Die Oberflächenspannung ist definiert als die Kraft parallel zu der Oberfläche senkrecht zu einer Einheitslängenlinie, die auf der Oberfläche gezeichnet ist. Die Einheiten der Oberflächenspannung sind Nm-1. Die Oberflächenspannung wird auch als Energie pro Flächeneinheit definiert. Dies gibt auch die Oberflächenspannung neuer Einheiten Jm-2.

Grenzflächenspannung

Die Grenzflächenspannung ist nur für nicht mischbare Flüssigkeiten definiert. Wie der Name schon sagt, gilt dies für die Schnittstelle der beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten. Auch hier gilt die gleiche Theorie der Oberflächenspannung. Der einzige Unterschied zwischen Grenzflächenspannung und Oberflächenspannung besteht in der Flüssig-Flüssig-Schnittstelle anstelle der Flüssig-Luft-Schnittstelle. Die Grenzflächenspannung kann verwendet werden, um die Unmischbarkeit dieser beiden Flüssigkeiten zu beschreiben. Betrachten Sie die Schnittstelle zwischen den Flüssigkeiten. Die Moleküle auf der ersten Oberfläche wirken von der ersten Flüssigkeit und von den Oberflächenmolekülen der zweiten Flüssigkeit und umgekehrt auf sie ein. Wenn die Kraft auf die Oberflächenmoleküle aus der ersten Flüssigkeit (Kohäsionskräfte) gleich der Kraft aus der zweiten Oberfläche ist (Haftkräfte), vermischen sich diese beiden Flüssigkeiten. Wenn diese Kräfte ungleich sind, vermischen sich diese Flüssigkeiten nicht.

Unterschied zwischen Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung

Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden ist der Ort, an dem es auftritt. Die Oberflächenspannung ist für eine einzelne Flüssigkeitsoberfläche definiert, während die Grenzflächenspannung für die Grenzfläche zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten definiert ist. Die Oberflächenspannung ist eigentlich eine Ableitung der Grenzflächenspannung, bei der die Kraft von der zweiten Oberfläche vernachlässigbar oder Null ist.