的表面张力为具有所有的流体，其特征是电阻到它们的表面相对在其区域中的任何增加物理性质。这与说所述表面将寻求最小的可能面积相同。这种现象与一些化学概念交织在一起，例如内聚力，粘附力和分子间力。
表面张力负责在管状容器（刻度量筒，色谱柱，试管等）中形成液体的表面曲率。它们可以是凹形的（弯曲成山谷形）或凸形的（弯曲成圆顶形）。考虑到液体表面张力的变化，可以解释许多物理现象。
水滴在叶片上呈现的球形形状部分是由于其表面张力所致。资料来源：flickr用户tanakawho摄
这些现象之一是，当液体分子停留在排斥它们的表面上时，它们会以液滴的形式聚集。例如，我们在叶子顶部看到的水滴由于其蜡状疏水表面而无法润湿它。
但是，有时重力会发挥作用，水滴会像一列水一样溢出。从温度计溢出时，球形的汞滴也会发生类似的现象。
另一方面，水的表面张力是最重要的，因为它有助于并组织水介质（如细胞及其脂质膜）中的微观物体的状态。此外，这种张力还导致水蒸发缓慢，并且一些密度大于其能漂浮在其表面上的物体。
表面张力的原因
表面张力现象的解释是分子水平的。液体分子彼此相互作用，以使其在不稳定的运动中具有内聚力。一个分子与其相邻的邻居以及与其上方或下方的邻居相互作用。
但是，与空气（或任何其他气体）或固体接触的液体表面上的分子不会发生这种情况。表面上的分子无法与外部环境的分子凝聚。
结果，他们没有受到任何向上拉动的力量。仅向下，从其相邻的液体介质中排出。为了抵消这种不平衡，表面上的分子会“挤压”，因为只有这样，它们才能克服将其向下推的力。
然后在分子更绷紧的位置创建一个表面。如果颗粒要渗透液体，则必须首先通过与该液体表面张力成比例的分子屏障。想要从液体深处逸出到外部环境的粒子也是如此。
因此，其表面表现得好像是显示出抗变形性的弹性膜。
单位
表面张力通常由符号γ表示，并以N / m为单位乘以力乘以长度。但是，大多数情况下，其单位是dyn / cm。一个可以通过以下转换因子转换为另一个：
1 dyn / cm = 0.001牛/米
水的表面张力
水是所有液体中最稀有和最神奇的。它的表面张力以及它的一些特性异常高：室温下为72达因/厘米。在0ºC温度下，该值可以增加到75.64 dyn / cm；或在100℃的温度下降至58.85℃。
当您认为分子壁垒在接近冰点的温度下会进一步收紧，或者在沸点附近更多地“松散”时，这些观察就很有意义。
水由于其氢键而具有高的表面张力。如果它们本身在液体中很明显，则在表面上更是如此。水分子强烈纠缠，形成H 2 O-HOH类型的偶极-偶极相互作用。
水分子相互吸引；通过氢键连接
这种相互作用的效率使水分子屏障甚至可以在沉没之前支撑某些物体。在应用程序和实验部分，我们将回到这一点。
其他例子
所有液体的表面张力都小于或大于水，或者是纯物质还是溶液。其表面的分子屏障的强度和强度将直接取决于它们的分子间相互作用以及结构和能量因素。
冷凝气体
例如，液态气体分子仅通过伦敦扩散力相互相互作用。这与它们的表面张力值较低的事实是一致的：
-液氦，在-273ºC时为0.37达因/厘米
-液氮，在-196ºC时为8.85达因/厘米
-液氧，-182ºC时为13.2达因/厘米
液态氧的表面张力高于氦气，因为它的分子质量更大。
非极性液体
预计非极性和有机液体的表面张力要高于这些冷凝气体。在其中一些中，我们具有以下特点：
-Dietilether，20ºC下为17 dyn / cm
-正己烷，在20°C下为18.40 dyn / cm
-正辛烷，21.80达因/厘米在20°C
-甲苯，在25ºC下为27.73达因/厘米
对于这些液体，观察到了类似的趋势：表面张力随着分子量的增加而增加。但是，正辛烷因此应该具有最高的表面张力，而不是甲苯。分子结构和几何形状在这里起作用。
扁平和环状的甲苯分子比正辛烷具有更有效的相互作用。因此，甲苯的表面比正辛烷的表面“更紧密”。
极性液体
当极性液体的分子之间存在更强的偶极-偶极相互作用时，它们的趋势是表现出更高的表面张力。但这并非总是如此。在一些示例中，我们有：
-乙酸，在20ºC下为27.60 dyn / cm
-丙酮，在20ºC下为23.70 dyn / cm
-血液，在22ºC下为55.89 dyn / cm
-乙醇，在20ºC下为22.27 dyn / cm
-甘油，在20ºC下为63 dyn / cm
-熔融氯化钠，在650ºC时为163 dyn / cm
-6 M NaCl溶液，在20ºC下为82.55 dyn / cm
熔融的氯化钠有望具有巨大的表面张力-它是一种粘性的离子液体。
另一方面，汞是表面张力最高的液体之一：487达因/厘米。在其中，它的表面由强凝聚力的汞原子组成，远远超过了水分子。
应用领域
有些昆虫会利用水的表面张力在水上行走。资料来源：
仅表面张力没有应用。但是，这并不意味着它不涉及各种日常现象，如果不存在，则不会发生。
例如，蚊子和其他昆虫能够在水中行走。这是因为它们的疏水腿排斥水，而它们的低质量使它们能够漂浮在分子屏障上，而不会掉落到河流，湖泊，池塘等的底部。
表面张力在液体的润湿性中也起作用。其表面张力越高，其通过材料中的孔或裂缝泄漏的趋势越少。除此之外，它们不是用于清洁表面的非常有用的液体。
清洁剂
在这里，洗涤剂发挥作用，降低水的表面张力，并帮助其覆盖更大的表面；同时改善除油效果。通过降低其表面张力，可以为空气分子留出空间，并与之形成气泡。
乳状液
另一方面，较低的较高张力与乳液的稳定性有关，这在配制不同范围的产品中非常重要。
简单实验
由于水的表面张力，金属夹浮起。资料来源：Alvesgaspar
最后，将列举一些可以在任何家庭空间中进行的实验。
剪辑实验
将金属夹放在装有冷水的玻璃杯中的表面上。如上图所示，由于水的表面张力，夹子将保持漂浮状态。但是，如果在玻璃杯中加入少量熔岩，表面张力将急剧下降，回形针会突然下沉。
纸船
如果在表面上有纸船或木制托盘，并且如果将洗碗机或清洁剂添加到棉签的头部，则会出现一个有趣的现象：会产生排斥力，使它们向玻璃边缘传播。纸船和木制托盘将远离沾有清洁剂的棉签。
另一个类似且更具图形效果的实验包括重复相同的操作，但要在一桶水中撒上黑胡椒。黑胡椒颗粒会漂移掉，表面会从覆盖的胡椒变成透明的，并且胡椒在边缘。
参考文献
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