Kako je površinski napon povezan s viskozitetom?

Prvo, površinski napon i viskozitet tečnosti imaju zajedničku karakteristiku: oboje se odnose na svojstva tečnosti. Nakon toga, stvari počinju da se zamagljuju.
Počnimo od površinske napetosti. Ovo uključuje površinsku napetost – svojstvo tečne površine na kojoj pluta papir; djeluje kao prepreka stranim materijama i također drži tečnost na okupu. Ovo jedinstveno svojstvo uzrokovano je neuravnoteženim silama na površinskim molekulima koje vuku prema glavnom dijelu tekućine.
Viskoznost je, s druge strane, povezana sa brzinom smicanja viskoziteta, otpornošću tekućine na deformaciju ili pomicanje. To je uzrokovano trenjem između molekula.

Površinski napon je jednostavniji fenomen od viskoziteta. U suštini je stabilan i modificira se prvenstveno temperaturom i kemikalijama koje mijenjaju svojstva vezivanja molekula. Kako temperatura opada, površinski napon n raste. Efekat dodavanja nepovezanih supstanci je ilustrovan stavljanjem sapuna (surfaktanta) u vodu kako bi se smanjio površinski napon, što omogućava da se prljavština na vašim rukama lakše pomeša sa vodom.

Kada je u pitanju viskozitet, važno je znati vrstu tečnosti. Na primjer, postoje Newtonovske tekućine koje reagiraju na sile (ponekad nazvane brzina smicanja) koje pokreću tekućinu na pravi, linearan način (ponekad se naziva smično naprezanje).

Međutim, nenjutnovske tekućine slijede drugačiji skup pravila. Kako se pritisak ili sila povećavaju, viskoznost tekućine koja razrjeđuje smicanjem opada. Tiksotropne tečnosti menjaju viskozitet tokom vremena – kao što su gelovi i koloidi, i da, kečap je stabilan kada miruje, ali postaje tečan kada je uznemiren.

Dakle, vidimo da je pronalaženje prave vrijednosti viskoznosti (za koju neki od nas možda misle da je samo debljina) složen proces. Za razliku od površinske napetosti, koja je često statična pojava, viskoznost je najviskoznija i u pokretu je. Sve što se tiče mjerenja površinske napetosti treba se odnositi na to da li koristimo Wilhelmyjeve ploče ili duNouyeve prstenove.

Posljednje pitanje bi vjerovatno trebalo biti prvo pitanje u vezi sa odnosom između površinske napetosti i viskoznosti. Mogli biste pomisliti da bi gusta tečnost prevela u visoku površinsku napetost, a tanka tekućina bi rezultirala nižom površinskom napetostom. pogrešno. Zapravo, moje istraživanje pokazuje da ne postoji definitivna korelacija.

Kada sam prvi put razmišljao o tome da uzmem nešto što je izgledalo kao jednostavno poređenje međunarodnih brojeva, bilo je to više od teorijske zavrzlame. Međutim, odgovor je jasan: nema korelacije. Razlog nije tako jednostavan. Mislim da je dobar sažetak da se površinska napetost odnosi na stabilno stanje, a viskoznost na kretanje.