rajapintajännityksen

Rajapintajännitys on kahden immiscible faasin rajalla vaikuttava jännitys, joka vastustaa rajapinnan laajenemista. Se määritellään voimana per yksikkö pituutta, joten γ = F/L, ja sen yksikkö on newton per metri (N/m) tai millinewton per metri (mN/m). Rajapintajännitys kuvaa nesteiden välillä esiintyvän vuorovaikutuksen voimakkuutta ja sen vaikutusta energian muutokseen, kun rajapinta muuttuu. Se on erillinen suure pintajännityksestä, joka liittyy nesteen ja ilman väliin.

Rajapintajännitys esiintyy yleensä kahden nesteen välillä, esimerkiksi veden ja öljyn välillä. Arvot riippuvat nesteiden koostumuksesta, lämpötilasta sekä mahdollisista lisäaineista. Säätelevä tekijä on usein surfaktantit tai polyeleet, jotka voivat alentaa rajapintajännitystä ja siten helpottaa sekoittuvuutta ja emulgointia. Myös suolapitoisuus ja pH voivat vaikuttaa interfacial jännitykseen.

Mittausmenetelmät ja teoriat perustuvat tensiometrian periaatteisiin. Yleisiä menetelmiä ovat Wilhelmy-levy, Du Noüy -rengimen menetelmä sekä pendant drop -menetelmä. Lisäksi kapillaarin nousu (U-tube) ja muut dynamiset menetelmät kertovat sekä tasaisesta että muutoksiin reagoivasta rajapintajännityksestä. Dynamiikka on tärkeä erityisesti emulsointiin ja vaahdon muodostumiseen liittyvissä prosesseissa.

Merkitykseltään rajapintajännitys vaikuttaa emulsioihin, vaahdotukseen, märkäpintaan ja sekoittuvuutta koskeviin ilmiöihin sekä teollisissa että biotieteellisissä sovelluksissa, mukaan lukien elintarvikkeet, petrokemia sekä materiaalitiede.