Interfacialspenningen

Interfacialspenningen er kraften per enhet areal som virker ved grenseflaten mellom to ikke-blandbare væsker eller mellom en væske og en gass. Den beskriver hvor mye arbeid som kreves for å skape ny grenseflate mellom fasene ved konstant temperatur og trykk. Enheten er N/m. Generelt er interfacialspenningen lavere enn overflatespenningen til hver av fasene.

Måling og definisjon skjer ofte ved bruk av begreper som gamma12, og gjennom metoder som Du Noüy-ringen, Wilhelmy-platen og dråpeanalyse (pendant drop) eller spinn-droppemetoder for dynamisk interfacialspenning. Disse teknikkene lar forskere og ingeniører kvantifisere både likevekts- og tidsavhengige (dynamiske) verdier av gamma12.

Factorer som påvirker interfacialspenningen inkluderer temperatur, trykk og sammensetningen av de to fasene. Økende temperatur virker vanligvis senkende på interfacialspenningen og kan føre til nær- oppløsning av grenseflaten. Tilsetninger som overflateaktive stoffer (tensider), polymerer eller andre adsorberende molekyler kan redusere gamma12 betydelig ved å etablere et beskyttende eller kostnadseffektivt adsorbert lag ved grenseflaten.

Betydning og anvendelser: Interfacialspenningen styrer capillære fenomener, dråpe- og emulgeringsatferd, og stabiliteten i emulsjoner og skum. Den inngår i ligninger som beskriver trykkforskjeller over krummede grenseflater (for eksempel ΔP = 2γ/R i små dråper). Den er viktig i olje- og gassindustrien, mat og drikke, farmasi, miljøteknikk og andre kjemiske prosesser hvor blanding og separasjon av væsker er sentralt.