表面與介面現象
介面張力
把油倒在水上,兩者拒絕混合,在一條清晰的邊界處相遇。這條邊界本身就處於張緊狀態,正如液體在空氣中的表面一樣。介面張力就是作用在兩種互不相溶液體(如油與水)分界線上的收縮力。
從物理上看,它與表面張力是同一現象:邊界處的分子被自己同類吸引得比被另一側的異種液體更強,於是留下不平衡的向內拉力。由於兩種液體彼此之間也存在一定吸引,介面張力通常低於任一液體對空氣的表面張力。它同樣以 mN/m 度量;在加入任何添加劑之前,一個乾淨的油-水介面通常在 30-50 mN/m 附近。
介面張力是乳劑科學中的核心量。介面張力高意味著體系強烈抗拒生成新的油-水介面,因此液滴傾向於重新聚併。乳化劑的作用正是吸附在介面上並大幅降低這一張力,有時降至接近零,這就是為什麼少量界面活性劑就能讓油和水被攪打成穩定的乳膏或洗劑。一個誠實的侷限是:僅靠低介面張力並不能保證穩定性;一層機械強度高的介面膜往往同樣重要。
另見