Поверхностное натяжение

От молекул исходят взаимные силы притяжения, отвечающие за связанность поверхностей твердых тел и жидкостей. Физическая величина этой силы – поверхностное натяжение с единицами измерения [Н/м] и [мН/м]. Под действием поверхностного натяжения капля жидкости стремится принять форму шара, обладающую наименьшей поверхностью. Чем выше поверхностное натяжение, тем тяжелее разрушить эту шарообразную форму. По этой причине масла с низким поверхностным натяжением намного легче растекаются, чем вода, обладающая высоким поверхностным натяжением. В целом, капли жидкостей растекаются на поверхностях твердых тел, если притяжение молекул жидкости молекулами твердого тела выше внутреннего поверхностного натяжения. В отношении твердых тел применяют термин Поверхностная энергия с единицей измерения [Дж/м²] или [мДж/м²] для обозначения энергии, необходимой для разрыва связи между поверхностными молекулами. Значения поверхностного натяжения и поверхностной энергии равноценны. Типичное поверхностное натяжение жидкостей составляет от 20 до 100 мН/м, для пластмасс и керамики это 25 - 70 мН/м, для металлов – до 1000 мН/м и выше. Несмотря на это, жидкости иногда недостаточно смачивают поверхность металла. Причина в том, что в присутствии атмосферы на поверхности почти всех металлов присутствует оксидный слой, а также часто поверхность покрыта остатками углеводородов (жиров, масел). (см. также ⇒ Поверхностные окислы, ⇒ Очистка поверхностей).