什么是表面張力？
在分子層面上，液體分子間的吸引力是產(chǎn)生表面張力的重要因素。從整體層面講，分子內(nèi)各方向的作用力是相等的。然而表面分子周圍的環(huán)境與其相鄰分子并不相同，一個(gè)向內(nèi)的合力把分子拉向物體，就形成了一種表面薄膜使其更難移動(dòng)。
如果液體表面積增加，則界面上存在更多分子。因此表面液體相較于內(nèi)部液體表面自由能更高。表面張力是增加每單位面積的能量，表面張力和界面張力的單位為mN/m。一部分純液體的表面張力數(shù)值如表1所示。水的表面張力比有機(jī)液體的表面張力高，只有甘油的表面張力與水接近。水和甘油由于含有氫鍵是強(qiáng)極性液體，故其表面張力高。
溫度和壓力對(duì)表面張力的影響
另一個(gè)影響表面張力的因素為壓力。在大部分應(yīng)用中壓力對(duì)表面張力的影響并不大，但如果過(guò)程發(fā)生在高壓情況下即需考慮壓力因素，包括提高采收率和超臨界流體，一般來(lái)說(shuō)氣體在液體中的溶解度隨壓力的增大而增大，此時(shí)表面張力降低。二氧化碳和水在不同壓力下的表界面張力如圖3所示。界面張力隨壓力的增加而降低，一般到達(dá)120bar界面張力相對(duì)平穩(wěn)。
表面活性劑對(duì)表面張力的改變
除了表面活性劑的效率外，表面活性劑的起效速度在工業(yè)過(guò)程中也很重要。這是分子在界面上排列的速率。通常大分子表面活性劑反應(yīng)較慢，在界面上排列花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，從而需要更多的時(shí)間，直到達(dá)到平衡的表面張力。
在工業(yè)過(guò)程中通常使用表面活性劑降低液體表面和界面張力。表面張力的降低會(huì)增強(qiáng)液體的分散性，對(duì)染料和洗滌劑的生產(chǎn)起到重要作用。在表界面優(yōu)化的領(lǐng)域中，界面張力的測(cè)量是至關(guān)重要的。
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