表面张力

互联网2013-11-14

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多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气 - 液，气 - 固界面称为表面。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。将水分散成雾滴，即扩大其表面，有许多内部水分子移到表面，就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。在 293K 下水的表面张力为 72.75 × 10 ^{-3} N · m ^{-1} ，乙醇为 22.32 × 10 ^{-3} N · m ^{-1} ，正丁醇为 24.6 × 10 ^{-3} N · m ^{-1} ，而水 - 正丁醇（ 4.1 ‰）的界面张力为 34 × 10 ^{-3} N · m ^{-1} 。