overfladespænding

Overfladespænding, også kaldet grænsefladespænding, er den kraft pr. længdeenhed, der virker ved grænsen mellem en væske og en gas (eller mellem to immiscible faser). Den skyldes intermolekylære kræfter ved grænsefladen og får væsken til at minimere overfladearealet, hvilket ofte fører til, at dråber bliver kugleformede. Overfladespænding måles i newton per meter (N/m) og betegnes ofte med γ.

Faktorer, der påvirker overfladespænding, inkluderer temperatur, tilstedeværelse af urenheder og tilførsel af overfladeaktive stoffer (tennere, sæber eller særlige surfactants). Generelt falder γ med stigende temperatur. Overfladeaktive stoffer sænker overfladespændingen ved at adsorbere ved grænsefladen og reducerer energiomkostningen ved at skabe mere overflade uden at øge nødvendigt tryk.

Historisk og teoretisk ses overfladespænding i relation til Trykforskel over en kurvet grænseflade ved hjælp af Young–Laplace-ligningen: ΔP = γ (1/R1 + 1/R2). For en kugleformet dråbe med radius R er ΔP = 2γ/R. Dynamic overfladespænding beskriver ændringer ved hurtigt procesforløb eller ved tilstrømning af overfladeaktive stoffer.

Måling og anvendelse: Kapillær opstigning, Wilhelmy-plade, hængende dråbe (pendant-drop) og andre metoder anvendes til at bestemme γ. Overfladespænding er central for vådning, emulsioner, skumstabilitet, droplet- og bobleproduktion samt teknologier som inkjet-print og coating.