Oppervlaktespanning: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Geen bewerkingssamenvatting
Paul B (overleg | bijdragen)
Vervang het nogal ongebruikelijke 'interfase' door het veel gebruikelijker 'grensvlak'.
Regel 1:
[[Bestand:WassermoleküleInTröpfchen-2.svg|thumb|right|schematische voorstelling van de krachten op vloeistofmoleculen. In het midden van de vloeistof zijn ze in alle richtingen gelijk; aan dehet grensvlak tussen vloeistof-gasinterfase en gas is er een [[resultante|nettokracht]] naar de vloeistof gericht.]]
[[Bestand:Oppervlaktespanning.png|right|thumb|Verschil in vorm door hoge en lage oppervlaktespanning: druppels van kwik (l) en water (r) op een vast oppervlak]]
 
Regel 6:
Voor moleculen aan het oppervlak van de vloeistof is de netto vanderwaalskracht gericht naar de vloeistof toe. Binnen de vloeistof zijn de onderlinge vanderwaalskrachten tussen de moleculen in alle richtingen even groot, waardoor de [[resultante|resulterende kracht]] op ieder individueel molecuul binnen de vloeistof gelijkstaat aan nul.
 
Het [[symbool]] voor oppervlaktespanning is ''γ'' (gamma) of ''σ'' (sigma) en de [[natuurkundige SI-eenheid]] is [[Newton (eenheid)|newton]] per [[meter]], [N m<sup>-1</sup>. In oudere werken vindt men nog wel [[dyne]] per centimeter (geen SI-eenheid).
 
[[Oppervlakte-actieve stof|Oppervlakteactieve stoffen]] zijn stoffen die de oppervlaktespanning van een vloeistof verlagen als ze erin gemengd worden. Voorbeelden zijn [[Zeep (reiniging)|zeep]] en [[glansspoelmiddel]] in water.<ref>Rosen M, Kunjappu J.''[http://books.google.nl/books?id=1rCdNIzB78AC&printsec=frontcover&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false Surfactants and Interfacial Phenomena]'', Hoboken, John Wiley & Sons, 4e editie, 2012, p. 1. ISBN 1-118-22902-9.</ref>
 
Bepaalde insecten maken gebruik van deze spanning om over het wateroppervlak te lopen. Indien afwasmiddel in het water wordt gemengd, verdrinkt dit insect. Verlaging van de oppervlaktespanning maakt het ook mogelijk een [[zeepbel]] te blazen, die enige tijd kan blijven bestaan.
 
== Interfase-energieGrensvlakenergie ==
[[Bestand:070519 Wasserlaeufer.jpg|right|thumb|250px|De [[schaatsenrijder]] wordt gedragen door de oppervlaktespanning van het [[water]]. De ronde schaduwen zijn van de kuiltjes in het wateroppervlak onder de poten.]]
[[Bestand:Dscn3156-daisy-water 1200x900.jpg|right|thumb|Door de oppervlaktespanning van het water zinkt de bloem niet]]
 
Tussen twee verschillende fasen heerst er steeds een drukverschil. De grootte van dit drukverschil kan berekend worden aan de hand van de [[interfase-energiegrensvlakenergie]], een breder begrip dat de oppervlaktespanning omvat. Merk op dat de [[Dimensie (algemeen)|dimensie]] van oppervlaktespanning, kracht per eenheid lengte, ook kan geschreven worden als energie per eenheid oppervlakte.
 
De overdruk in een champagne-belletjechampagnebelletje in een glas wijn, bijvoorbeeld, kan als volgt berekend worden:
<math>\Delta P = {2\gamma \over {r}}</math>, waarbij ''r'' de straal van het belletje is.
 
Regel 25:
Formules voor het berekenen van de oppervlaktespanning.<ref>[http://web.mit.edu/1.63/www/Lec-notes/Surfacetension/Lecture1.pdf Oppervlaktespanning lezing 1], John W. M. Bush, MIT</ref>
 
1Eén interfasegrensvlak :<math>\Delta P = {2\gamma \over {r}}</math>
 
2Twee interfasengrensvlakken :<math>\Delta P = {4\gamma \over {r}}</math>
 
<gallery>
Bestand:1interfase.jpg|1interfaseEén vbgrensvlak (voorbeeld: druppel)
Bestand:2interfase.jpg|2interfasenTwee vbgrensvlakken (voorbeeld: zeepbel)
</gallery>
 
Regel 40:
== Oppervlaktespanning van enkele vloeistoffen ==
[[Bestand:Temperature dependence surface tension of water.svg|thumb|Verloop van de oppervlaktespanning van water in functie van de temperatuur]]
De oppervlaktespanning is afhankelijk van de temperatuur. In het algemeen daalt ze als de temperatuur stijgt. Bij het [[Kritisch punt (thermodynamica)#Verdamping|kritisch punt van verdamping]], waar het scheidingsvlakgrensvlak tussen damp en vloeistof verdwijnt, is ze gelijk aan nul.
 
Wanneer men de oppervlaktespanning van een stof geeft, moet men er dus steeds bij vermelden voor welke temperatuur die geldt. In deze tabel zijn waarden bij 20°C gegeven, tenzij anders vermeld:
 
{| class="wikitable"