Grenzflächenspannung

Für Moleküle ist es energetisch günstig, von anderen Molekülen umgeben zu sein, diese wechselwirken untereinander werden durch anziehende van der Waals Kräfte oder Wasserstoffbrückenbindungen, ohne die es keine flüssige Phase göbe.
Die Scherkräfte der kondensierten Phase sind ein Nachweis für die Wechselwirkungen der Teilchen untereinander. An der Grenzfläche sind die Moleküle nur teilweise benachbart, die Anzahl der Nachbarn ist kleiner, als in der Flüssigphase, was energetisch ungünstiger ist. Dementsprechend muss Arbeit verrichtet werden, um ein Teilchen vom innern der kondensierten Phase an die Grenzfläche zu bringen. Es wird also Arbeit verrichtet, da die Oberfläche vergrößert wird.
Die Grenzflächenenergie ist somit die Summe der nicht vorhandenen Wechselwirkungen an der Grenzfläche. Die Grenzflächenspannung ist somit eine Wechselwirkung, die zwischen zwei in Kontakt stehenden Phasen auftritt. Per Definition kann die Grenzflächenspannung auch wie folgt beschrieben werden:

Die Grenzflächenspannung ist somit die Arbeit die aufgebracht werden muss, wenn eine Fläche vergrößert wird. Die Grenzflächenspannung kann mittels verschiedenster Experimente bestimmt werden.

Messung der Grenzflächenspannung

Physikalische Chemie