Ytspänning mot gränsspänning
Både ytspänning och gränsspänning är effekter baserade på vätskor. Båda dessa effekter sker på grund av de obalanserade intermolekylära krafterna mellan vätske- eller lösningsmolekylerna. Vi observerar dessa effekter i det dagliga livet i form av många händelser som, bildande av droppar, vätskeblandbarhet, kapillärverkan, såpbubblor och tårar av vin och till och med flytande av vattenstrider. Båda dessa handlingar spelar en viktig roll i våra dagliga aktiviteter utan att vi ens vet att de existerar. Till exempel skulle du inte kunna blanda en emulsionsblandning om det inte är för dessa teorier.
Ytspänning
Tänk på en vätska som är homogen. Varje molekyl i vätskans centrala delar har exakt samma kraft som drar den åt alla sidor. De omgivande molekylerna drar den centrala molekylen enhetligt i alla riktningar. Tänk nu på en ytmolekyl. Den har bara krafter som verkar mot vätskan. Luft - vätskehäftande krafter är inte ens så starka som vätske - vätske sammanhängande krafter. Så ytmolekylerna lockas mot vätskans centrum och skapar ett packat lager av molekyler. Detta ytskikt av molekyler fungerar som en tunn film på vätskan. Om vi tar det riktiga exemplet på vattenstriderna använder den den här tunna filmen för att placera sig på vattenytan. Det glider på detta lager. Om det inte är för detta lager, skulle det ha drunknat omedelbart. Ytspänning definieras som den kraft som är parallell med ytan vinkelrätt mot en enhetslängdslinje ritad på ytan. Enheterna för ytspänning är Nm-1. Ytspänning definieras också som energi per ytenhet. Detta ger också ytspänningen nya enheter Jm-2.
Gränsytspänning
Gränsspänningen definieras endast för blandbara vätskor. Som namnet antyder gäller det gränssnittet mellan de två oblandbara vätskorna. Samma teorin om ytspänning gäller även detta. Den enda skillnaden mellan gränsytans spänning och ytspänning är vätska-vätska-gränssnittet istället för vätska-luft-gränssnittet. Gränsytespänningar kan användas för att beskriva dessa två vätskares blandbarhet. Tänk på gränssnittet mellan vätskorna. Molekylerna på den första ytan har krafter som verkar på den från den första vätskan och från ytmolekylerna i den andra vätskan och vice versa. Om kraften på ytmolekylerna från den första vätskan (sammanhängande krafter) är lika med kraften från den andra ytan (vidhäftande krafter) blandas dessa två vätskor. Om dessa krafter är ojämlika blandas inte dessa vätskor.
Skillnad mellan ytspänning och gränsspänning
Huvudskillnaden mellan dessa två är de platser där det förekommer. Ytspänning definieras till en enda vätskeyta, medan gränsspänningen definieras till gränsytan mellan två oblandbara vätskor. Ytspänning är faktiskt en härledning av gränsspänningen där kraft från den andra ytan är försumbar eller noll.
