cover image

Oppervlaktespanning

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Oppervlaktespanning is het natuurkundig verschijnsel dat het oppervlak van een vloeistof aan een vloeistof-gasovergang zich gedraagt als een veerkrachtige laag. Vanderwaalskrachten tussen moleculen in de vloeistoffase veroorzaken deze oppervlaktespanning. Losse druppels worden zo veel mogelijk bolvormig. De oppervlaktespanning van water wordt verder verhoogd doordat watermoleculen onderling waterstofbruggen vormen. Schaatsenrijders (een insectensoort) en lichte voorwerpen zinken niet dankzij de oppervlaktespanning van het water.

schematische voorstelling van de krachten op vloeistofmoleculen. In het midden van de vloeistof zijn ze in alle richtingen gelijk; aan het grensvlak tussen vloeistof en gas is er een nettokracht naar de vloeistof gericht.
Verschil in vorm door hoge en lage oppervlaktespanning: druppels van kwik (A), water (B) en water met zeep (C) op een vast oppervlak

Voor moleculen aan het oppervlak van de vloeistof is de netto vanderwaalskracht gericht naar de vloeistof toe. Binnen de vloeistof zijn de onderlinge vanderwaalskrachten tussen de moleculen in alle richtingen even groot, waardoor de resulterende kracht op ieder individueel molecuul binnen de vloeistof gelijkstaat aan nul.

Het symbool voor oppervlaktespanning is γ (gamma) of σ (sigma) en de SI-eenheid is newton per meter, N m−1. In oudere werken vindt men nog wel dyne per centimeter (geen SI-eenheid).

Oppervlakteactieve stoffen zijn stoffen die de oppervlaktespanning van een vloeistof verlagen als ze erin gemengd worden. Voorbeelden zijn zeep en glansspoelmiddel in water.[1]

Bepaalde insecten maken gebruik van deze spanning om over het wateroppervlak te lopen. Indien afwasmiddel in het water wordt gemengd, verdrinkt dit insect. Verlaging van de oppervlaktespanning maakt het ook mogelijk een zeepbel te blazen die enige tijd kan blijven bestaan.