Nyckelskillnaden mellan kohesion och ytspänning är att kohesion beskriver de intermolekylära krafter som uppstår mellan identiska molekyler, medan ytspänning beskriver elasticiteten hos en vätskas yta.
Ytspänning är en egenskap hos vätskor, som uppstår på grund av kohesionskrafterna mellan identiska vätskemolekyler. Kohesion kan beskrivas som aggregation av liknande molekyler på grund av de intermolekylära attraktionskrafterna mellan dem.
Vad är sammanhållning?
Kohesion är en typ av intermolekylär kraft som uppstår mellan två identiska molekyler. Till exempel kan interaktionen mellan vattenmolekyler benämnas som kohesion. Denna egenskap av kohesion i vatten gör att vattenmolekylerna kan färdas med konsistens (med andra ord, kontinuerligt flöde upprätthålls av kohesiva krafter). Dessutom kan vi förklara formen på regndropparna eller förekomsten av vattendroppar snarare än enstaka molekyler med hjälp av begreppet kohesion.
Figur 01: The Shape of Water Drops
Dessutom är förmågan att bilda vätebindningar mellan vattenmolekyler huvudorsaken bakom vattenmolekylernas sammanhållningskrafter. Varje vattenmolekyl kan bilda fyra vätebindningar med andra vattenmolekyler; därför är samlingen av attraktionskrafter mycket starkare. Elektrostatiska krafter och Van der Waals-krafter mellan liknande molekyler orsakar också vidhäftning. Däremot är vidhäftningen på grund av Van der Waals krafter något svagare.
Vad är ytspänning?
Ytspänning är ett fenomen där ytan på en vätska, när vätskan är i kontakt med gasen, fungerar som ett tunt elastiskt ark. Denna term är endast användbar när vätskan är i kontakt med en gas (t.ex. när den öppnas för normal atmosfär). Termen "gränssnittsspänning" är å andra sidan viktig för skiktet mellan två vätskor.
Figur 02: Vissa små insekter kan gå på vattenytan på grund av ytspänning
Dessutom får attraktionskrafterna mellan olika kemiska arter att vätskemolekylerna förenas. Här attraheras vätskemolekylerna i vätskans yta av molekylerna i mitten av vätskan. Därför är detta en typ av sammanhållning. Attraktionen mellan vätskemolekyler och gasformiga molekyler i kontakt med vätskan (eller vidhäftningskrafterna) är dock försumbar. Detta tillåter detta ytskikt av vätskemolekyler att fungera som ett elastiskt membran. Detta ytskikt av flytande molekyler är under spänning eftersom det inte finns tillräckligt med attraktionskrafter för att balansera de kohesiva krafterna som verkar på dem; därför kallas detta tillstånd ytspänning.
Formel för beräkning av ytspänning:
Ytspänning (γ)=F/d
I formeln ovan är F ytkraften och d är längden längs vilken ytkraften verkar på. Därför ges mätningen av ytspänningen av enheten N/m (Newton per meter). Det är SI-enheten för mätning av ytspänning.
Vad är skillnaden mellan sammanhållning och ytspänning?
Nyckelskillnaden mellan kohesion och ytspänning är att kohesion beskriver de intermolekylära krafter som uppstår mellan identiska molekyler, medan ytspänning beskriver elasticiteten hos en vätskas yta. Kort sagt, ytspänning kan observeras på grund av sammanhållning.
Infografiken nedan sammanfattar skillnaden mellan sammanhållning och ytspänning.
Sammanfattning – sammanhållning vs ytspänning
Ytspänning kan observeras på grund av sammanhållning. Den viktigaste skillnaden mellan kohesion och ytspänning är att kohesion beskriver de intermolekylära krafter som uppstår mellan identiska molekyler, medan ytspänning beskriver elasticiteten hos en vätskas yta.
