Pengantar Tegangan Permukaan dan Tegangan Antarmuka
Tegangan permukaan dan tegangan antarmuka merupakan efek berdasarkan cairan. Kedua efek ini terjadi karena gaya antarmolekul yang tidak seimbang antara molekul cairan atau larutan.
Kami mengamati efek ini dalam kehidupan sehari-hari dalam bentuk banyak peristiwa seperti, pembentukan tetesan, ketidakmampuan cairan, aksi kapiler, gelembung sabun, dan air mata anggur dan bahkan mengambangnya water strider. Kedua tindakan ini memainkan peran utama dalam aktivitas kita sehari-hari tanpa kita sadari keberadaannya.
Sebagai contoh, Anda tidak akan dapat mencampur campuran emulsi, jika bukan karena teori-teori ini. Tegangan permukaan
Pertimbangkan cairan, yang homogen.
Setiap molekul di bagian tengah cairan memiliki jumlah gaya yang persis sama menariknya ke setiap sisi. Molekul di sekitarnya menarik molekul pusat secara seragam ke segala arah.
Sekarang pertimbangkan molekul permukaan. Ia hanya memiliki gaya yang bekerja padanya menuju cairan.
Gaya perekat udara-cair bahkan tidak sekuat gaya kohesif cairan-cair. Jadi, molekul permukaan tertarik ke pusat cairan, menciptakan lapisan molekul yang padat.
Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai film tipis pada cairan. Jika kita mengambil contoh nyata dari water strider, ia menggunakan lapisan tipis ini untuk menempatkan dirinya di permukaan air.
Itu meluncur di lapisan ini. Jika bukan karena lapisan ini, ia akan segera tenggelam.
Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya yang sejajar dengan permukaan tegak lurus terhadap garis panjang satuan yang ditarik di permukaan. Satuan tegangan permukaan adalah Nm-1.
Tegangan permukaan juga didefinisikan sebagai energi per satuan luas. Ini juga memberikan tegangan permukaan unit baru Jm-2.
Ketegangan antar muka
Tegangan antarmuka didefinisikan hanya untuk cairan yang tidak bercampur. Seperti namanya, ini berlaku untuk antarmuka dua cairan yang tidak dapat bercampur.
Teori tegangan permukaan yang sama juga berlaku untuk ini. Satu-satunya perbedaan antara tegangan antarmuka dan tegangan permukaan adalah antarmuka cair-cair, bukan antarmuka cair-udara.
Ketegangan antar muka dapat digunakan untuk menggambarkan immiscibility dari dua cairan ini. Pertimbangkan antarmuka antara cairan.
Molekul pada permukaan pertama memiliki gaya yang bekerja padanya dari cairan pertama dan dari molekul permukaan cairan kedua dan sebaliknya. Jika gaya pada molekul permukaan dari cairan pertama (gaya kohesif) sama dengan gaya dari permukaan kedua (gaya perekat), kedua cairan ini akan bercampur.
Jika gaya ini tidak sama, cairan ini tidak akan bercampur. Perbedaan antara tegangan permukaan dan tegangan antar muka
Perbedaan yang jelas dari mereka, keduanya adalah tempat terjadinya.
Tegangan permukaan didefinisikan pada permukaan cairan tunggal, sedangkan tegangan antarmuka didefinisikan pada antarmuka dua cairan yang tidak dapat bercampur. Tegangan permukaan sebenarnya merupakan turunan dari tegangan antarmuka di mana gaya dari permukaan kedua dapat diabaikan atau nol.