Hvordan er overfladespænding relateret til viskositet?

For det første deler væskeoverfladespænding og viskositet en fælles egenskab: de vedrører begge væskens egenskaber. Herefter begynder tingene at blive slørede.
Lad os starte med overfladespænding. Dette involverer overfladespænding - egenskaben af ​​en væskeoverflade, der flyder papir imod; det fungerer som en barriere for fremmedlegemer og holder også væsken sammen. Denne unikke egenskab er forårsaget af ubalancerede kræfter på overflademolekyler, der trækker mod hoveddelen af ​​væsken.
Viskositet er på den anden side relateret til viskositetsforskydningshastighed, en væskes modstand mod at blive deformeret eller flyttet. Dette skyldes friktion mellem molekyler.

Overfladespænding er et enklere fænomen end viskositet. Det er i det væsentlige stabilt og modificeres primært af temperatur og kemikalier, der ændrer molekylets bindingsegenskaber. Når temperaturen falder, stiger overfladespændingen n. Effekten af ​​at tilsætte ikke-relaterede stoffer er eksemplificeret ved at putte sæbe (overfladeaktivt middel) i vand for at sænke overfladespændingen, hvilket gør det muligt for snavs på dine hænder at blande sig lettere med vandet.

Når det kommer til viskositet, er det vigtigt at kende typen af ​​væske. For eksempel er der newtonske væsker, der reagerer på kræfter (nogle gange kaldet forskydningshastighed), der bevæger væsken på en lige, lineær måde (nogle gange kaldet forskydningsspænding).

Ikke-Newtonske væsker følger dog et andet sæt regler. Når trykket eller kraften stiger, falder viskositeten af ​​en forskydningsfortyndende væske. Thixotrope væsker ændrer viskositet over tid - såsom geler og kolloider, og ja, ketchup er stabil, når den hviler, men bliver flydende, når den røres.

Så vi ser, at det er en kompleks proces at finde den sande værdi af viskositet (som nogle af os måske tror, ​​er bare tykkelse). I modsætning til overfladespænding, som har tendens til at være et statisk fænomen, er viskositeten på sit mest tyktflydende og er i bevægelse. Alt omkring måling af overfladespænding bør handle om, hvorvidt vi bruger Wilhelmy plader eller duNouy ringe.

Det sidste spørgsmål burde nok være det første spørgsmål, angående forholdet mellem overfladespænding og viskositet. Du tror måske, at en tyk væske ville oversætte til høj overfladespænding, og en tynd væske ville resultere i lavere overfladespænding. forkert. Faktisk viser min forskning, at der ikke er nogen sikker sammenhæng.

Da jeg først overvejede at tage, hvad der virkede som en simpel sammenligning af internationale tal, var det mere end et teoretisk virvar. Men svaret er klart: ingen sammenhæng. Årsagen er ikke så enkel. Jeg synes en god opsummering er, at overfladespænding handler om steady state og viskositet handler om bevægelse.