Yüzey Gerilimi ve Ara Yüz Gerginliği
Hem yüzey gerilimi hem de arayüzey gerilimi sıvılara dayalı etkilerdir. Bu etkilerin her ikisi de sıvı veya çözelti molekülleri arasındaki dengesiz moleküller arası kuvvetler nedeniyle gerçekleşir. Bu etkileri günlük yaşamda damlacıkların oluşumu, sıvıların karışmaması, kılcal hareket, sabun köpüğü, şarabın gözyaşları ve hatta suyun yüzmesi gibi birçok olay şeklinde gözlemliyoruz. Bu eylemlerin her ikisi de var olduklarını bile bilmeden günlük faaliyetlerimizde önemli bir rol oynar. Örneğin, bu teoriler olmasaydı, bir emülsiyon karışımını karıştıramazsınız.
Yüzey Gerilimi
Homojen olan bir sıvı düşünün. Sıvının merkezindeki her molekül, sıvıyı her tarafa çeken aynı miktarda kuvvete sahiptir. Çevredeki moleküller, merkezi molekülü her yöne eşit olarak çekiyor. Şimdi bir yüzey molekülü düşünün. Sadece sıvıya doğru etki eden kuvvetleri vardır. Hava-sıvı yapışma kuvvetleri, sıvı-sıvı yapışma kuvvetleri kadar güçlü bile değildir. Böylece, yüzey molekülleri sıvının merkezine doğru çekilir ve paketlenmiş bir molekül tabakası oluşturur. Moleküllerin bu yüzey tabakası sıvı üzerinde ince bir film gibi davranır. Su striderinin gerçek yaşam örneğini alırsak, bu ince filmi kendini suyun yüzeyine yerleştirmek için kullanır. Bu katman üzerinde kayar. Bu katman olmasaydı hemen boğulurdu. Yüzey gerilimi, yüzeye çizilen birim uzunluktaki bir çizgiye dik olan yüzeye paralel kuvvet olarak tanımlanır. Yüzey geriliminin birimleri Nm-1'dir. Yüzey gerilimi, birim alan başına enerji olarak da tanımlanır. Bu aynı zamanda yüzey gerilimi yeni birimleri Jm-2 verir.
Arayüz gerilimi
Arayüz gerilimi yalnızca karışmayan sıvılar için tanımlanır. Adından da anlaşılacağı gibi, iki karışmaz sıvının arayüzü için geçerlidir. Aynı yüzey gerilimi teorisi bunun için de geçerlidir. Ara yüzey gerilimi ile yüzey gerilimi arasındaki tek fark, sıvı - hava arayüzü yerine sıvı - sıvı arayüzüdür. Ara yüzey gerilimi, bu iki sıvının karışmazlığını tanımlamak için kullanılabilir. Sıvılar arasındaki arayüzü düşünün. Birinci yüzeydeki moleküller, birinci sıvıdan ve ikinci sıvının yüzey moleküllerinden kendilerine etki eden kuvvetlere sahiptir ve bunun tersi de geçerlidir. Birinci sıvıdan gelen yüzey molekülleri üzerindeki kuvvet (kohezyon kuvvetleri), ikinci yüzeyden gelen kuvvete (yapışkan kuvvetler) eşitse, bu iki sıvı karışacaktır. Bu kuvvetler eşit değilse bu sıvılar karışmaz.
Yüzey gerilimi ve arayüzey gerilimi arasındaki fark
Bu ikisi arasındaki temel fark, gerçekleştiği yerlerdir. Yüzey gerilimi, tek bir sıvı yüzeyi için tanımlanırken, arayüzey gerilimi, birbirine karışmayan iki sıvının arayüzü için tanımlanır. Yüzey gerilimi aslında ikinci yüzeyden gelen kuvvetin ihmal edilebilir veya sıfır olduğu arayüzey geriliminin bir türevidir.
