表面与界面现象
界面张力
把油倒在水上,两者拒绝混合,在一条清晰的边界处相遇。这条边界本身就处于张紧状态,正如液体在空气中的表面一样。界面张力就是作用在两种互不相溶液体(如油与水)分界线上的收缩力。
从物理上看,它与表面张力是同一现象:边界处的分子被自己同类吸引得比被另一侧的异种液体更强,于是留下不平衡的向内拉力。由于两种液体彼此之间也存在一定吸引,界面张力通常低于任一液体对空气的表面张力。它同样以 mN/m 度量;在加入任何添加剂之前,一个干净的油-水界面通常在 30-50 mN/m 附近。
界面张力是乳剂科学中的核心量。界面张力高意味着体系强烈抗拒生成新的油-水界面,因此液滴倾向于重新聚并。乳化剂的作用正是吸附在界面上并大幅降低这一张力,有时降至接近零,这就是为什么少量表面活性剂就能让油和水被搅打成稳定的乳膏或洗剂。一个诚实的局限是:仅靠低界面张力并不能保证稳定性;一层机械强度高的界面膜往往同样重要。
另见