чки зору коефіцієнт поверхневого натягу являє собою силу, що діє на одиницю довжини довільній лінії на поверхні рідини, значить Пѓ вимірюється в системі СІ в Н/м.
При постійних температурі і тиску поверхнева енергія Гіббса системи дорівнює добутку поверхневого натягу G на площу поверхні S:
(3)
Площа поверхні залежить від її кривизни і дисперсності фаз (розміру часток або поверхневих дефектів). Дисперсність D лінійно пов'язана з питомою поверхнею Sуд:
(4)
де: V - об'єм дисперсної фази;
d - розмір часток;
k - коефіцієнт форми і щільності частинки.
Питома поверхня, наприклад, водяного туману при радіусі крапельок 1 мкм складе:
(5)
Прагнення системи до зменшення поверхневої енергії Гіббса виражається в мимовільному зменшенні міжфазної поверхні (Зміна форми і кривизни, прояв процесів коагуляції, коалесценції і пр.) і зменшенні поверхневого натягу (протікання процесів адсорбції, адгезії і змочування, виникнення електричного потенціалу тощо)
Вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу за методом відриву крапель (сталагмометра)
Метод відриву крапель, не будучи дуже точним, є, однак поширеним у медичній і фармацевтичній практиці. Теоретичне обгрунтування цього методу полягає в наступному. Освіта крапель рідини при витіканні її з малих отворів є результатом дії сили поверхневого натягу і сили тяжіння. Так, якщо з вертикально поставленої трубки з вузьким капілярним отвором повільно витікає рідина, то на кінці трубки утворюється поступово наростаюча за величиною u1082 крапля. Збільшуючись в розмірі, ця крапля відривається тоді, коли її вага стає рівним опору розриву поверхневої плівки, підтримуючої краплю.
Перед відривом краплі у кінця трубки утворюється перетяжка, по якій відбувається відрив краплі (рис.3).
В
Рисунок 3 - Схема сталагмометра.
сталагмометра являє собою скляну трубку з розширенням посередині і капіляром в нижній частині; розширена частина обмежена двома мітками. Помістивши капіляр в стаканчик з досліджуваним розчином, за допомогою гумової груші затягують розчин в прилад (рівень рідини повинен бути вище верхньої мітки) і дають рідини по краплях випливати з сталагмометра в стаканчик. Швидкість витікання можна регулювати за допомогою гвинтового затиску. Коли рівень рідини досягне верхньої мітки, починають відлік крапель; відлік продовжують до досягнення рівнем нижньої мітки.
Визначення поверхневого натягу цим методом полягає у вимірюванні об'єму або ваги краплі рідини, що відривається від кінчика капіляра в нижньому кінці сталагмометріческой трубки.
У момент відриву краплі сила поверхневого натягу fT врівноважується силами поверхневого натягу F. Сила поверхневого натягу діє уздовж окружності шийки краплі і перешкоджає її відриву. У момент відриву можна вважати, що довжина контуру, по якому розривається поверхнева плівка кра...
