Lecție pe tema „tensiunea superficială”. Cum se măsoară tensiunea superficială Ce este tensiunea superficială

ARTICOL ACTUALIZAT: 29.12.2019

Tensiunea superficială a apei este una dintre cele mai interesante proprietăți ale apei.

Exemple de tensiune superficială a apei

Pentru o mai bună înțelegere a tensiunii superficiale a apei, iată câteva dintre manifestările acesteia în viața reală:

• Când vedem apă picurând din vârful unui robinet în loc să se reverse, aceasta este tensiunea superficială a apei;
• Când o picătură de ploaie în zbor ia o formă rotunjită, ușor alungită, aceasta este tensiunea superficială a apei;
• Când apa de pe o suprafață impermeabilă capătă o formă sferică, aceasta este tensiunea superficială a apei;
• Ondulările care apar atunci când vântul suflă la suprafața corpurilor de apă este, de asemenea, o manifestare a tensiunii superficiale a apei;
• Apa din spațiu capătă o formă sferică datorită tensiunii superficiale;
• Insecta strider de apă rămâne la suprafața apei datorită tocmai acestei proprietăți a apei;
• Dacă un ac este așezat cu grijă pe suprafața apei, acesta va pluti;
• Dacă într-un pahar se toarnă alternativ lichide de densitate și culoare diferită, vom vedea că nu se amestecă;
• Baloanele de săpun iridescente sunt, de asemenea, o manifestare minunată a tensiunii superficiale.

Tensiunea de suprafață - Câteva definiții precise

Marea Enciclopedie Medicală

Tensiunea superficială (P. n.) este forța de atracție cu care fiecare secțiune a peliculei de suprafață (suprafața liberă a unui lichid sau orice interfață dintre două faze) acționează asupra părților adiacente ale suprafeței. Presiunea internă și P. n. Stratul de suprafață al lichidului se comportă ca o membrană elastică întinsă. Conform ideii dezvoltate de Cap. arr. Laplace (Laplace), această proprietate a suprafețelor lichide depinde de „forțele moleculare de atracție, care scad rapid cu distanța. În interiorul unui lichid omogen, forțele care acționează asupra fiecărei molecule din moleculele care o înconjoară sunt echilibrate reciproc. Dar aproape de suprafață, rezultanta forțelor de atracție moleculară este îndreptată spre interior; tinde să atragă molecule de suprafață în cea mai mare parte a lichidului. Ca urmare, întregul strat de suprafață, ca o peliculă elastică întinsă, exercită o presiune foarte semnificativă asupra masei interne a lichidului în direcția normală la suprafață. Conform calculelor, această „presiune internă”, sub care se află întreaga masă a lichidului, ajunge la câteva mii de atmosfere. Crește pe o suprafață convexă și scade pe una concavă. În virtutea tendinței energiei libere la minim, orice lichid tinde să ia o formă la care suprafața sa - locul de acțiune al forțelor de suprafață - are cea mai mică valoare posibilă. Cu cât suprafața lichidului este mai mare, cu atât este mai mare suprafața ocupată de filmul său de suprafață, cu atât este mai mare cantitatea de energie de suprafață liberă eliberată în timpul contracției sale. Tensiunea cu care fiecare secțiune a peliculei suprafeței contractante acționează asupra părților adiacente (în direcția paralelă cu suprafața liberă) se numește tensiune de tensiune. Spre deosebire de tensiunea elastică a unui corp elastic întins, P. n. nu slăbește pe măsură ce filmul de suprafață este comprimat. … Tensiunea de suprafață este egală cu munca care trebuie făcută pentru a crește suprafața liberă a lichidului cu una. P. n. observat la limita unui lichid cu un gaz (tot cu vapori proprii), cu un alt lichid nemiscibil sau cu un corp solid. În același mod, un corp solid are un P. n. la interfaţa cu gazele şi lichidele. Spre deosebire de P. n., un lichid tăiat (sau corp solid) are pe suprafața sa liberă, învecinată cu un mediu gazos, tensiune pe limita interioară a două faze lichide (sau lichide și solide), este convenabil să se desemneze un termen special. adoptat în literatura germană, termenul „tensiune de frontieră” (Grenzflachenspannung). Dacă o substanță este dizolvată în lichidul care își scade P. n., atunci energia liberă scade nu numai prin reducerea dimensiunii suprafeței limită, ci și prin adsorbție: o substanță activă la suprafață (sau activă capilar) este colectată într-o concentrație crescută în stratul de suprafață ...
…

Enciclopedie medicală mare. 1970

Toate cele de mai sus pot fi rezumate în acest fel - moleculele care se află pe suprafața oricărui lichid, inclusiv a apei, sunt atrase de restul moleculelor din interiorul lichidului, în urma cărora apare tensiunea superficială. Subliniem că aceasta este o înțelegere simplificată a acestei proprietăți.

Coeficient de tensiune superficială - Definiție

Dicționar terminologic explicativ politehnic

Coeficient de tensiune superficială - densitatea liniară a forței de tensiune superficială pe suprafața unui lichid sau la interfața dintre două lichide nemiscibile.

Dicționar terminologic explicativ politehnic. Alcătuit de: V. Butakov, I. Fagradyants. 2014

Mai jos oferim valorile coeficientului de tensiune superficială (C.T.S.) pentru diferite lichide la o temperatură de 20 ° C:

• K. p. n. acetonă - 0,0233 Newton / metru;
• K. p. n. benzen - 0,0289 Newton / metru;
• K. p. n. apă distilată - 0,0727 Newton / metru;
• K. p. n. glicerina - 0,0657 Newton / metru;
• K. p. n. kerosen - 0,0289 Newton / metru;
• K. p. n. mercur - 0,4650 Newton / metru;
• K. p. n. alcool etilic - 0,0223 Newton / metru;
• K. p. n. eter - 0,0171 Newton / metru.

Coeficienții de tensiune superficială a apei

Coeficientul de tensiune superficială depinde de temperatura lichidului. Vă prezentăm valorile la diferite temperaturi ale apei.

Conceptul de tensiune superficială

tensiune de suprafata se numește caracteristica termodinamică a interfeței, definită ca lucrul formării izoterme reversibile a unei unități de suprafață a acestei suprafețe. Pentru un lichid, tensiunea superficială este considerată ca o forță care acționează pe unitatea de lungime a conturului suprafeței și tinde să reducă suprafața la minimum pentru volume de fază date.

Uleiul este un sistem dispersat de ulei format dintr-o fază dispersată și un mediu de dispersie.

Suprafața unei particule dintr-o fază dispersată (de exemplu, un asociat de asfaltene, un glob de apă etc.) are un exces de energie de suprafață liberă F s, proporțional cu aria interfeței S:

Valoare σ poate fi considerată nu numai ca energie specifică a suprafeței, ci și ca o forță aplicată unei unități de lungime a conturului limitând suprafața, îndreptată de-a lungul acestei suprafețe perpendicular pe contur și având tendința de a micșora sau de a reduce această suprafață. Această forță se numește tensiune de suprafata.

Acțiunea tensiunii superficiale poate fi vizualizată ca un set de forțe care trag marginile suprafeței spre centru.

Lungimea fiecărei săgeți a vectorului reflectă mărimea tensiunii superficiale, iar distanța dintre ele corespunde lungimii unității acceptate a conturului suprafeței. Ca dimensiune a cantității σ atât [J/m 2 ] = 10 3 [erg/cm 2 ] cât și [N/m] = 10 3 [dina/cm] sunt utilizate în mod egal.

Ca urmare a acțiunii forțelor de tensiune superficială, lichidul tinde să își reducă suprafața, iar dacă influența gravitației pământului este nesemnificativă, lichidul ia forma unei mingi cu o suprafață minimă pe unitatea de volum.

Tensiunea superficială este diferită pentru diferite grupe de hidrocarburi - maximă pentru aromatice și minimă pentru parafinică. Odată cu creșterea greutății moleculare a hidrocarburilor, aceasta crește.

Majoritatea compușilor heteroatomi, având proprietăți polare, au o tensiune superficială mai mică decât hidrocarburile. Acest lucru este foarte important, deoarece prezența lor joacă un rol semnificativ în formarea emulsiilor apă-ulei și motorină și în procesele ulterioare de distrugere a acestor emulsii.

Parametrii care afectează tensiunea superficială

Tensiunea superficială depinde în esență de temperatură și presiune, precum și de compoziția chimică a lichidului și faza în contact cu acesta (gaz sau apă).

Pe măsură ce temperatura crește, tensiunea superficială scade și la temperatura critică este egală cu zero. Odată cu creșterea presiunii, scade și tensiunea superficială în sistemul gaz-lichid.

Tensiunea superficială a produselor petroliere poate fi găsită prin calcul folosind ecuația:

Recalculare σ de la o temperatură T0 altcuiva T poate fi efectuată în funcție de raportul:

Valorile tensiunii superficiale pentru unele substanțe.

Se numesc substanțe a căror adăugare la un lichid reduce tensiunea superficială a acestuia surfactanți(surfactant).

Tensiunea superficială a uleiului și a produselor petroliere depinde de cantitatea de componente tensioactive prezente în acestea (substanțe rășinoase, acizi naftenici și alți acizi organici etc.).

Produsele petroliere cu un conținut scăzut de componente tensioactive au cea mai mare valoare a tensiunii superficiale la limita cu apa, cu un conținut ridicat - cel mai mic.

Produsele petroliere bine rafinate au o tensiune superficială ridicată la interfața cu apa.

Scăderea tensiunii superficiale se explică prin adsorbția surfactanților la interfață. Odată cu creșterea concentrației surfactantului adăugat, tensiunea superficială a lichidului scade mai întâi rapid și apoi se stabilizează, ceea ce indică saturația completă a stratului de suprafață cu molecule de surfactant. Surfactanții naturali care modifică dramatic tensiunea superficială a uleiurilor și a produselor petroliere sunt alcoolii, fenolii, rășinile, asfaltenele și diverși acizi organici.

Fenomenele de umezire și capilare sunt asociate cu forțe de suprafață la interfața dintre fazele solide și lichide, pe care se bazează procesele de migrare a petrolului în rezervoare, creșterea kerosenului și a uleiului de-a lungul fitilelor lămpilor și uleiurilor etc.

Determinarea experimentală a tensiunii superficiale

Pentru determinarea experimentală a tensiunii superficiale a uleiurilor și a produselor petroliere sunt utilizate diferite metode.

Prima metodă (a) se bazează pe măsurarea forței necesare pentru a separa inelul de interfața dintre două faze. Această forță este proporțională cu dublul forței circumferinței inelului. Cu metoda capilară (b) se măsoară înălțimea creșterii lichidului în tubul capilar. Dezavantajul său este dependența înălțimii de creștere a lichidului nu numai de mărimea tensiunii superficiale, ci și de natura umezării pereților capilarului de către lichidul studiat. O variație mai precisă a metodei capilare este metoda picăturii suspendate (c), care se bazează pe măsurarea masei unei picături de lichid desprinsă dintr-un capilar. Rezultatele măsurătorilor sunt afectate de densitatea lichidului și de dimensiunea picăturii și nu sunt afectate de unghiul de umectare al lichidului pe suprafața solidă. Această metodă face posibilă determinarea tensiunii superficiale în vasele sub presiune.

Cea mai comună și convenabilă metodă de măsurare a tensiunii superficiale este metoda celei mai mari presiuni a bulelor sau picăturilor (r), care se explică prin simplitatea designului, precizia ridicată și independența determinării față de umezire.

Această metodă se bazează pe faptul că, atunci când o bula de aer sau o picătură de lichid este stoarsă dintr-un capilar îngust într-un alt lichid, tensiunea superficială σ la limita cu lichidul în care se eliberează picătura, proporțional cu cea mai mare presiune necesară extrudarii picăturii.

Un lichid este o stare agregată a materiei, intermediară între gazos și solid, de aceea are proprietăți atât ale substanțelor gazoase, cât și ale celor solide. Lichidele, ca și solidele, au un anumit volum, iar ca și gazele, ele iau forma vasului în care se află. Moleculele de gaz practic nu sunt interconectate de forțele interacțiunii intermoleculare. În acest caz, energia medie a mișcării termice a moleculelor de gaz este mult mai mare decât energia potențială medie din cauza forțelor de atracție dintre ele, astfel încât moleculele de gaz se împrăștie în direcții diferite, iar gazul ocupă întregul volum furnizat acestuia. .

În corpurile solide și lichide, forțele de atracție dintre molecule sunt deja semnificative și țin moleculele la o anumită distanță unele de altele. În acest caz, energia medie a mișcării termice haotice a moleculelor este mai mică decât energia potențială medie din cauza forțelor interacțiunii intermoleculare și nu este suficient să depășim forțele de atracție dintre molecule, astfel încât solidele și lichidele au o anumită volum.

Analiza de difracție de raze X a lichidelor a arătat că natura aranjamentului particulelor lichide este intermediară între un gaz și un solid. În gaze, moleculele se mișcă aleatoriu, deci nu există niciun model în aranjarea lor reciprocă. Pentru solide, așa-numitele comanda pe termen lungîn aranjarea particulelor, adică aranjarea lor ordonată, repetându-se pe distanțe lungi. În lichide, așa-numitele comandă pe distanță scurtăîn aranjarea particulelor, adică aranjarea lor ordonată, repetându-se la distanțe comparabile cu cele interatomice.

Teoria fluidului nu a fost complet dezvoltată până în prezent. Mișcarea termică într-un lichid se explică prin faptul că fiecare moleculă oscilează un timp în jurul unei anumite poziții de echilibru, după care sare într-o nouă poziție, care se află la o distanță de ordinul distanței interatomice față de cea inițială. Astfel, moleculele unui lichid se mișcă destul de lent în întreaga masă a lichidului, iar difuzia are loc mult mai lent decât în ​​gaze. Odată cu creșterea temperaturii lichidului, frecvența mișcării oscilatorii crește brusc, mobilitatea moleculelor crește, ceea ce este motivul scăderii vâscozității lichidului.

Forțe de atracție acționează asupra fiecărei molecule a lichidului din partea moleculelor din jur, scăzând rapid cu distanța, de aceea, începând de la o anumită distanță minimă, forțele de atracție dintre molecule pot fi neglijate. Această distanță (aproximativ 10 -9 m) se numește raza de acțiune moleculară r , și o sferă de rază r-sfera de actiune moleculara.

Selectați o moleculă în interiorul lichidului DARși desenați o sferă de rază în jurul ei r(fig.10.1). Este suficient, conform definiției, să se țină cont de acțiunea asupra unei molecule date doar a acelor molecule care se află în interiorul sferei.

Fig.10.1. acţiune moleculară. Forțele cu care aceste molecule acționează asupra moleculei DAR, sunt direcționate în direcții diferite și, în medie, sunt compensate, prin urmare, forța rezultată care acționează asupra unei molecule din interiorul lichidului din alte molecule este egală cu zero. Situația este diferită dacă molecula, de exemplu molecula LA, situat la o distanţă de suprafaţă r.În acest caz, sfera de acțiune moleculară este doar parțial situată în interiorul lichidului. Deoarece concentrația moleculelor în gazul situat deasupra lichidului este mică în comparație cu concentrația lor în lichid, forța rezultată F, aplicat pe fiecare moleculă a stratului de suprafață, nu este egal cu zero și este direcționat în interiorul lichidului. Astfel, forțele rezultate ale tuturor moleculelor stratului de suprafață exercită presiune asupra lichidului, numit molecular(sau intern). Presiunea moleculară nu acționează asupra unui corp plasat într-un lichid, deoarece se datorează forțelor care acționează numai între moleculele lichidului însuși.

Energia totală a particulelor lichide este suma energiei mișcării lor termice haotice și a energiei potențiale datorate forțelor interacțiunii intermoleculare. Pentru a muta o moleculă de la adâncimea lichidului la stratul de suprafață, trebuie cheltuită munca. Această muncă se face în detrimentul energiei cinetice a moleculelor și duce la creșterea energiei potențiale a acestora. Prin urmare, moleculele stratului de suprafață al lichidului au o energie potențială mai mare decât moleculele din interiorul lichidului. Această energie suplimentară deținută de moleculele din stratul de suprafață al unui lichid se numește energie de suprafață, este proporțională cu aria stratului Δ S:

Δ W=σ Δ S,(10.1)

Unde σ – coeficientul tensiunii superficiale, definită ca densitatea energiei de suprafață.

Întrucât starea de echilibru este caracterizată de un minim de energie potențială, lichidul, în absența forțelor exterioare, va lua o astfel de formă încât, pentru un volum dat, să aibă o suprafață minimă, adică. forma mingii. Observând cele mai mici picături suspendate în aer, putem observa că acestea au într-adevăr formă de bile, dar oarecum distorsionate din cauza acțiunii forțelor gravitației. În condiții de imponderabilitate, o picătură de orice lichid (indiferent de dimensiunea acestuia) are o formă sferică, care a fost dovedită experimental pe nave spațiale.

Deci, condiția pentru echilibrul stabil al unui lichid este un minim de energie de suprafață. Aceasta înseamnă că lichidul pentru un anumit volum ar trebui să aibă cea mai mică suprafață, adică. lichidul tinde să reducă suprafața liberă. În acest caz, stratul de suprafață al lichidului poate fi asemănat cu o peliculă elastică întinsă în care acționează forțele de tensiune.

Luați în considerare suprafața unui lichid delimitată de un contur închis. Sub acțiunea forțelor de tensiune superficială (sunt îndreptate tangențial la suprafața lichidului și perpendicular pe secțiunea conturului pe care acționează), suprafața lichidului s-a contractat și conturul considerat s-a deplasat. Forțele care acționează din zona selectată către zonele adiacente fac treaba:

Δ A=fΔ lΔ X,

Unde f=F/Δ l -forța de tensiune superficială, acționând pe unitatea de lungime a conturului suprafeței lichide. Se poate observa că Δ lΔ X= Δ S, acestea.

Δ A=f∆S.

Această muncă se realizează prin reducerea energiei de suprafață, adică

Δ Α =Δ W.

Din compararea expresiilor se poate observa că

adică, coeficientul de tensiune superficială σ este egal cu forța de tensiune superficială pe unitatea de lungime a conturului care delimitează suprafața. Unitatea de măsură a tensiunii superficiale este newton pe metru (N/m) sau joule pe metru pătrat (J/m2). Majoritatea lichidelor la o temperatură de 300K au o tensiune superficială de ordinul 10 -2 -10 -1 N/m. Tensiunea superficială scade odată cu creșterea temperaturii, pe măsură ce distanțele medii dintre moleculele lichide cresc.

Tensiunea superficială depinde în esenţă de impurităţile prezente în lichide.substanţe , lichidele care reduc tensiunea superficială se numesc substanțe tensioactive (surfactanți). Săpunul este cel mai cunoscut surfactant pentru apă. Își reduce foarte mult tensiunea superficială (de la aproximativ 7,5 10 -2 până la 4,5 10 -2 N/m). Agenții tensioactivi care scad tensiunea superficială a apei sunt și alcoolii, eterii, uleiul etc.

Există substanțe (zahăr, sare) care cresc tensiunea superficială a unui lichid datorită faptului că moleculele lor interacționează cu moleculele lichidului mai puternic decât moleculele lichidului interacționează între ele.

În construcții, agenții tensioactivi sunt utilizați pentru prepararea soluțiilor utilizate în prelucrarea pieselor și structurilor care funcționează în condiții atmosferice nefavorabile (umiditate ridicată, temperaturi ridicate, expunere la radiații solare etc.).

Fenomen de umezire

Din practică se știe că o picătură de apă se întinde pe sticlă și ia forma prezentată în Fig. 10.2, în timp ce mercurul de pe aceeași suprafață se transformă într-o picătură oarecum aplatizată. În primul caz, se spune că lichidul udă suprafață dură, în a doua - nu se uda a ei. Udarea depinde de natura forțelor care acționează între moleculele straturilor de suprafață ale mediilor învecinate. Pentru un lichid de umectare, forțele atractive dintre moleculele lichidului și solidului sunt mai mari decât între moleculele lichidului însuși, iar lichidul tinde să crească

suprafata de contact cu un corp solid. Pentru un lichid neumeziv, forțele de atracție dintre moleculele lichidului și solidului sunt mai mici decât cele dintre moleculele lichidului, iar lichidul tinde să reducă suprafața de contact cu solidul.

Trei forțe de tensiune superficială sunt aplicate liniei de contact a trei medii (punctul 0 este intersecția sa cu planul desenului), care sunt direcționate tangențial în suprafața de contact a celor două medii corespunzătoare. Aceste forțe, pe unitatea de lungime a liniei de contact, sunt egale cu tensiunile de suprafață corespunzătoare σ 12 , σ 13 , σ 23 . Colţ θ dintre tangentele la suprafața unui lichid și a unui solid se numește unghiul marginii. Condiția pentru echilibrul unei picături este egalitatea cu zero a sumei proiecțiilor forțelor tensiunii superficiale pe direcția tangentei la suprafața solidului, i.e.

–σ 13 + σ 12 + σ 23 cos θ =0 (10.2)

cos θ =(σ 13 - σ 12)/σ 23 . (10.3)

Din conditia ca unghiul de contact poate fi acut sau obtuz in functie de valori σ 13 și σ 12 . În cazul în care un σ 13 >σ 12 , apoi cos θ >0 și unghi θ ascuțit, adică lichidul udă o suprafață solidă. În cazul în care un σ 13 <σ 12 , apoi cos θ <0 и угол θ – tocit, adică lichidul nu umezește suprafața solidă.

Unghiul de contact satisface condiția (10.3) dacă

(σ 13 - σ 12)/σ 23 ≤1.

Dacă condiția nu este îndeplinită, atunci picătură de lichid pentru orice valoare θ nu poate fi în echilibru. În cazul în care un σ 13 >σ 12 +σ 23, apoi lichidul se răspândește pe suprafața solidului, acoperindu-l cu o peliculă subțire (de exemplu, kerosen pe suprafața sticlei), - avem umezire completă(în acest caz θ =0).

În cazul în care un σ 12 >σ 13 +σ 23 , apoi lichidul se restrânge într-o picătură sferică, în limită având un singur punct de contact cu acesta (de exemplu, o picătură de apă la suprafața parafinei), - avem neumedare completă(în acest caz θ =π).

Udarea și non-umedarea sunt concepte relative, adică. Un lichid care udă o suprafață solidă nu udă pe alta. De exemplu, apa uda sticla, dar nu uda parafina; Mercurul nu umezește sticla, dar curăță suprafețele metalice umede.

Fenomenele de umezire și neumedare sunt de mare importanță în tehnologie. De exemplu, în metoda de îmbogățire prin flotație a minereului (separarea minereului de roca sterilă), minereul zdrobit fin este agitat într-un lichid care udă roca sterilă și nu udă minereul. Prin acest amestec este suflat aer și apoi se stabilește. În același timp, particulele de rocă umezite cu lichid se scufundă în fund, iar boabele de minerale se „lipesc” de bulele de aer și plutesc la suprafața lichidului. La prelucrarea metalelor, acestea sunt umezite cu lichide speciale, ceea ce facilitează și accelerează tratarea suprafeței.

În construcții, fenomenul de umectare este important pentru prepararea amestecurilor lichide (chituri, chituri, mortare pentru așezarea cărămizilor și pregătirea betonului). Este necesar ca aceste amestecuri lichide să umezească bine suprafețele structurilor clădirii pe care sunt aplicate. La selectarea componentelor amestecurilor, se iau în considerare nu numai unghiurile de contact pentru perechile amestec-suprafață, ci și proprietățile tensioactive ale componentelor lichide.

Îi vezi manifestarea ori de câte ori vezi apa picurând încet dintr-un robinet. O peliculă de apă iese din robinet și începe să se întindă, ca o înveliș subțire de cauciuc, sub greutatea lichidului conținut în ea. Acest film, atașat la deschiderea robinetului, se prelungește treptat până când greutatea sa devine brusc prea mare. Pelicula, însă, nu se rupe, deoarece un tăietor s-ar rupe dacă ar fi supraîncărcat. În schimb, „alunecă” de pe coccisul robinetului și, de parcă ar cuprinde o cantitate mică de apă, formează o picătură care cădea liber. Fără îndoială, ați observat de mai multe ori că picăturile care cad capătă o formă aproape sferică. Dacă nu ar exista forțe externe, acestea ar fi strict sferice. Ceea ce observați este una dintre manifestările capacității neobișnuite a apei de a se „contracta”, de a se „autocompact” sau, cu alte cuvinte, a capacității ei de coeziune (coeziune). O picătură de apă care picură dintr-un robinet se contractă într-o minge mică și dintre toate corpurile geometrice posibile, bila are cea mai mică suprafață pentru un anumit volum.

Datorită aderenței, se formează tensiune pe suprafața apei, iar pentru a sparge suprafața apei este nevoie de forță fizică și, în mod ciudat, destul de mult. O suprafață de apă netulburată poate ține obiecte care sunt mult mai „grele” decât apa, cum ar fi un ac de oțel sau o lamă de ras, sau unele insecte care alunecă prin apă de parcă nu ar fi un lichid, ci un corp solid.

Dintre toate lichidele, cu excepția mercurului, apa are cea mai mare tensiune superficială.

În interiorul lichidului, atracția moleculelor unul față de celălalt este echilibrată. Dar nu la suprafață. Moleculele de apă care se află mai adânc trag în jos moleculele de sus. Prin urmare, o picătură de apă, așa cum ar fi, tinde să se micșoreze cât mai mult posibil. Este tras împreună de forțele de tensiune superficială.

Fizicienii au calculat exact ce greutate trebuie suspendată dintr-o coloană de apă de trei centimetri grosime pentru a o rupe. Greutatea va avea nevoie de una uriașă - mai mult de o sută de tone! Dar aici este momentul în care apa este excepțional de curată. Nu există o astfel de apă în natură. Întotdeauna există ceva în el. Lasă măcar puțin, dar substanțele străine rupe verigile din lanțul puternic de molecule de apă, iar forțele de coeziune dintre ele scad.

Dacă se aplică picături de mercur pe o placă de sticlă, iar picături de apă pe una cu parafină, atunci picăturile foarte mici vor avea forma unei mingi, în timp ce cele mai mari vor fi ușor aplatizate de gravitație.

Acest fenomen se explică prin faptul că între mercur și sticlă, precum și între parafină și apă, apar forțe atractive (adeziune) mai mici decât între molecule în sine (coeziune). Când apa intră în contact cu sticla curată, iar mercurul cu o placă metalică, observăm o distribuție aproape uniformă a ambelor substanțe pe plăci, deoarece forțele de atracție dintre moleculele de sticlă și apă, moleculele de metal și de mercur sunt mai mari decât atracția dintre molecule individuale de apă și mercur. Acest fenomen, când un lichid este distribuit uniform pe suprafața unui solid, se numește umezire. Aceasta înseamnă că apa udă sticla curată, dar nu udă parafina. Umiditatea într-un caz particular poate indica gradul de contaminare a suprafeței. De exemplu, pe o farfurie spălată curat (porțelan, faianță), apa se întinde într-un strat uniform, într-un balon spălat curat pereții sunt acoperiți uniform cu apă, dar dacă apa de la suprafață ia forma unor picături, acest lucru indică faptul că suprafața vasului este acoperită cu un strat subțire de substanță care nu udă apa, cel mai adesea grăsime.