表面与界面现象

表面张力

想象水黾在池塘上滑行,或一滴水在刚打过蜡的车身上聚成珠状。这两种现象之所以可能,是因为液体表面像一层被拉伸的、看不见的弹性薄膜,抗拒被撕开。这股收缩的拉力就是表面张力。

它的成因是:液体内部深处的分子受到周围邻居各方向均等的吸引,而表面的分子上方没有液体,于是净向内的拉力使表面处于张紧状态。液体的回应是尽量缩小其表面积,这正是自由液滴呈球形的原因。表面张力以单位长度上的力来度量(通常用毫牛每米,mN/m);室温下纯水约为 72 mN/m,而许多油类在 20-30 mN/m 附近。

在药剂学中,表面张力支配着喷雾与气雾剂中液滴的形成、液体在毛细管中的上升,以及制剂润湿粉末或片剂的难易。加入表面活性剂会使其急剧下降,这正是配方人员用来改善润湿、起泡或乳化的杠杆。需注意一点:表面张力与温度有关,温度升高时下降,因此引用数值时必须同时注明测量温度。

表面张力特指液-气(通常是液-空气)界面;在液-液界面上的同一概念称为界面张力。

又称
surface free energy表面自由能表面自由能