Ako súvisí povrchové napätie s viskozitou?

Po prvé, povrchové napätie kvapaliny a viskozita majú spoločnú charakteristiku: obe súvisia s vlastnosťami kvapaliny. Potom sa veci začnú rozmazávať.
Začnime povrchovým napätím. To zahŕňa povrchové napätie - vlastnosť tekutého povrchu, ktorý pláva na papieri; pôsobí ako bariéra pre cudzie látky a tiež drží kvapalinu pohromade. Táto jedinečná vlastnosť je spôsobená nevyváženými silami na povrchové molekuly, ktoré ťahajú smerom k hlavnej časti kvapaliny.
Viskozita na druhej strane súvisí s šmykovou rýchlosťou viskozity, odolnosťou kvapaliny voči deformácii alebo pohybu. Je to spôsobené trením medzi molekulami.

Povrchové napätie je jednoduchší jav ako viskozita. Je v podstate stabilný a je modifikovaný predovšetkým teplotou a chemikáliami, ktoré menia väzbové vlastnosti molekuly. So znižovaním teploty sa zvyšuje povrchové napätie n. Účinok pridania nesúvisiacich látok je ilustrovaný pridaním mydla (povrchovo aktívnej látky) do vody, aby sa znížilo povrchové napätie, čo umožňuje, aby sa nečistoty na rukách ľahšie zmiešali s vodou.

Pokiaľ ide o viskozitu, je dôležité poznať typ kvapaliny. Napríklad existujú newtonské tekutiny, ktoré reagujú na sily (niekedy nazývané šmyková rýchlosť), ktoré pohybujú tekutinou priamym, lineárnym spôsobom (niekedy nazývané šmykové napätie).

Nenewtonské tekutiny sa však riadia iným súborom pravidiel. So zvyšujúcim sa tlakom alebo silou klesá viskozita kvapaliny riediacej šmykom. Tixotropné tekutiny menia v priebehu času viskozitu – ako napríklad gély a koloidy, a áno, kečup je stabilný, keď je v pokoji, ale stáva sa tekutým, keď sa mieša.

Vidíme teda, že nájdenie skutočnej hodnoty viskozity (o ktorej si niektorí z nás môžu myslieť, že je len hrúbka) je zložitý proces. Na rozdiel od povrchového napätia, ktoré má tendenciu byť statickým javom, je viskozita nanajvýš viskózna a je v pohybe. Všetko o meraní povrchového napätia by sa malo týkať toho, či používame Wilhelmyho doštičky alebo duNouyove krúžky.

Posledná otázka by mala byť pravdepodobne prvá otázka týkajúca sa vzťahu medzi povrchovým napätím a viskozitou. Možno si myslíte, že hustá tekutina by sa premietla do vysokého povrchového napätia a riedka tekutina by mala za následok nižšie povrchové napätie. nesprávne. V skutočnosti môj výskum ukazuje, že neexistuje žiadna jednoznačná korelácia.

Keď som prvýkrát uvažoval o tom, že vezmem niečo, čo sa zdalo ako jednoduché porovnanie medzinárodných čísel, bolo to viac ako len teoretická spleť. Odpoveď je však jasná: žiadna korelácia. Dôvod nie je taký jednoduchý. Myslím, že dobré zhrnutie je, že povrchové napätie je o rovnovážnom stave a viskozita je o pohybe.