Ytspänning vs gränsytspänning
Både ytspänningen och gränsytans spänning är effekter baserade på vätskor. Båda dessa effekter sker på grund av de obalanserade intermolekylära krafterna mellan vätske- eller lösningsmolekylerna. Vi observerar dessa effekter i det dagliga livet i form av många händelser som bildning av droppar, oblandbarhet av vätskor, kapillärverkan, såpbubblor och vintårar och till och med vattenstridarens flytande. Båda dessa handlingar spelar en stor roll i våra dagliga aktiviteter utan att vi ens vet att de existerar. Till exempel skulle du inte kunna blanda en emulsionsblandning om det inte är för dessa teorier.
Ytspänning
Tänk på en vätska som är homogen. Varje molekyl i de centrala delarna av vätskan har exakt samma mängd kraft som drar den åt alla håll. De omgivande molekylerna drar den centrala molekylen jämnt åt alla håll. Tänk nu på en ytmolekyl. Den har bara krafter som verkar på den mot vätskan. Luft-vätskelimkrafterna är inte ens i närheten av starka som de vätske-vätskekohesiva krafterna. Så ytmolekylerna attraheras mot mitten av vätskan, vilket skapar ett packat lager av molekyler. Detta ytskikt av molekyler fungerar som en tunn film på vätskan. Om vi tar det verkliga exemplet med vattenstridaren, använder den denna tunna film för att placera sig på vattenytan. Den glider på det här lagret. Om det inte är för det här lagret skulle det ha drunknat direkt. Ytspänning definieras som kraften parallell med ytan vinkelrät mot en längdenhetslinje ritad på ytan. Enheterna för ytspänning är Nm-1. Ytspänning definieras också som energi per ytenhet. Detta ger också ytspänning nya enheter Jm-2.
Gränssnittsspänning
Gränssnittsspänning definieras endast för oblandbara vätskor. Som namnet antyder gäller det gränssnittet mellan de två oblandbara vätskorna. Samma teori om ytspänning gäller även för detta. Den enda skillnaden mellan gränsytspänning och ytspänning är vätske-vätska-gränssnittet istället för vätske-luft-gränssnitt. Gränsytans spänning kan användas för att beskriva oblandbarheten av dessa två vätskor. Tänk på gränsytan mellan vätskorna. Molekylerna på den första ytan har krafter som verkar på den från den första vätskan och från ytmolekylerna i den andra vätskan och vice versa. Om kraften på ytmolekylerna från den första vätskan (kohesiva krafter) är lika med kraften från den andra ytan (vidhäftande krafter) kommer dessa två vätskor att blandas. Om dessa krafter är ojämlika kommer dessa vätskor inte att blandas.
Skillnaden mellan ytspänning och gränsytspänning
Den största skillnaden mellan dessa två är ställena där det förekommer. Ytspänningen definieras till en enda vätskeyta, medan gränsytspänningen definieras till gränsytan mellan två oblandbara vätskor. Ytspänning är faktiskt en härledning av gränsytspänning där kraften från den andra ytan är försumbar eller noll.
