На благо

Поверхневий натяг – це одна зі складових фізичних властивостей речовини, що дозволяє їй утворювати плівку на межі двох фаз. Величина цього натягу залежить від різних факторів, які можуть бути основними причинами зміни його значення. Розглянемо деякі з них.

1. Сила когезії

Однією з головних причин виникнення поверхневого натягу є сила когезії – сила взаємодії молекул речовини між собою. Чим сильніша ця сила, тим вище буде поверхневий натяг. Наприклад, у води часто виявляється досить високий натяг, оскільки у молекул води велика когезія, що забезпечується наявністю водневих зв’язків.

2. Полярність речовини

Полярність речовини має значний вплив на величину поверхневого натягу. Речовини з великою полярністю, як правило, мають високий натяг, оскільки вони здатні до утворення сильних взаємодій з іншими молекулами. Наприклад, спирти мають велику полярність і, відповідно, високий поверхневий натяг.

Властивості речовини

Опори Лапласа: Якщо в молекулярному шарі поверхнева плівка має випуклу форму, то на поверхні рідини створюється підвищений тиск, оскільки поверхневі шари постійно намагаються зменшити свою площу. Цей підвищений тиск називається опором Лапласа.

Міжмолекулярні сили: Величина поверхневого натягу також залежить від типу молекулярних сил, що діють між молекулами речовини. Якщо ці сили є високими, то поверхневий натяг буде більшим. У водних розчинах зазвичай відбувається зміна характеру міжмолекулярних сил в залежності від концентрації речовини.

Температура: Зі збільшенням температури молекули рухаються швидше, що призводить до зниження міжмолекулярних сил. Це зниження міжмолекулярних сил знижує поверхневий натяг.

Забруднення поверхневого шару: Забруднення поверхневого шару також може вплинути на величину поверхневого натягу. Якщо поверхня речовини забруднена, то молекули забруднень займають місце в молекулярному шарі і зменшують його площу, що призводить до зниження поверхневого натягу.

Температура середовища

При підвищенні температури, частота зіткнень молекул підвищується, що впливає на їх середню кінетичну енергію. Це призводить до збільшення рухливості частинок на поверхні, та внаслідок цього, до зменшення тяжіння молекул до центру речовини. Згідно з цією теорією, коли температура зростає, поверхня речовини стає менш сплесканою, що призводить до зменшення поверхневого натягу.

Наявність домішок та забруднень

Наявність домішок та забруднень є одним із факторів, які впливають на величину поверхневого натягу рідини. Домішки та забруднення на поверхні рідини можуть створювати бар’єр, який утруднює розміщення молекул рідини на її межі з повітрям або додаткової речовини.

Наявність домішок та забруднень може змінювати силу притягування між молекулами рідини, що призводить до зменшення поверхневого натягу. Домішки та забруднення можуть мати різний характер і походження, наприклад, це можуть бути частинки пилу, органічні речовини, іони, масляні краплі, вуглеводні тощо.

На поверхні рідини смуги мазку, викликані домішками та забрудненнями, зменшують площу поверхні, що рівномірно розташована по всій поверхні, і тим самим впливають на величину поверхневого натягу. Чим більші домішки та забруднення на поверхні, тим менш чиста та рівномірна буде поверхня рідини, тим нижча буде величина поверхневого натягу.

Таким чином, наявність домішок та забруднень на поверхні рідини є значним фактором, який знижує величину поверхневого натягу.