A víz felületi feszültsége szobahőmérsékleten körülbelül 72 mN / m, ami a folyadék egyik legnagyobb felületi feszültsége. Csak egy nagyobb felületi feszültségű folyadék létezik, ez a higany, amely folyékony fém, amelynek felületi feszültsége közel 500 mN / m. Miért olyan magas a higany felületi feszültsége, ez a rövid blogbejegyzés elolvasása után is kiderül.
A víz magas felületi feszültségét erős molekuláris kölcsönhatások okozzák
A felületi feszültség a a folyadékban lévő molekulák közötti kohéziós kölcsönhatásokhoz. A folyadék nagy részénél a molekulák mindkét oldalán szomszédos molekulákkal rendelkeznek. A molekulák minden irányban egyformán húzzák egymást, és ezzel nettó nulla erő keletkezik. A határfelületen azonban a folyadékmolekulák csak a szomszédos folyadékmolekulák felével rendelkeznek, összehasonlítva a folyadék nagy részével. Ez a molekulát erősebben asszociálja az oldalán lévő molekulákkal, és nettó befelé irányuló erőt okoz a folyadék felé. Ez az erő ellenáll a felület törésének, és felületi feszültségnek hívják.
Ezt a magyarázatot szem előtt tartva egyértelmű, hogy az összes folyadéknak ugyanaz lesz a tulajdonsága, de miért sokkal nagyobb a víz felületi feszültsége, mint például az etanol.
Ennek megértéséhez gondolnunk kell a molekulák közötti kötésekre. Mint kifejtettük, a molekulák közötti kohéziós erő felületi feszültséget okoz. Minél erősebb az összetartó erő, annál erősebb a felületi feszültség. A vízmolekulának két hidrogénatomja kovalens kötéssel kapcsolódik az oxigénatomhoz. Az oxigén magas elektronegativitása miatt a negatív töltés nagy része az oldalán lesz, míg a hidrogén pozitívabban töltődik fel. Ez elektrosztatikus vonzódást okoz az egyik molekulában lévő hidrogénatom és egy másik oxigénatom között. A kialakult kötéseket hidrogénkötéseknek hívják, amelyek erős kohéziós erőkhöz vezetnek a vízmolekulák és a víz nagy felületi feszültsége között.
Amint a blog elején említettük, ez magyarázza azt is, hogy miért van ilyen nagy felületi feszültsége a higanynak. Mivel a higany fém, a molekulák közötti kötések olyan fémkötések, amelyek sokkal erősebbek, mint a hidrogénkötések, amelyek nagyon nagy kohéziós erőkhöz és nagy felületi feszültséghez vezetnek.
Ha többet szeretne megtudni a felületi feszültség fontosságáról a az alábbi link
