Какво еповърхностно напрежение на водата?
Повърхностно напрежениее тенденцията на течните повърхности да се свиват до минималната възможна повърхност. Повърхностното напрежение позволява на предмети с по-висока плътност от водата, като бръснарски ножчета и насекоми (напр. водни крачки) да се носят по водната повърхност, без дори да се потопят частично.
При интерфейсите течност-въздух повърхностното напрежение е резултат от по-голямото привличане на течни молекули една към друга (поради сцепление), отколкото към молекулите във въздуха (поради сцепление).
Има два основни механизма в играта. Едната е сила навътре върху повърхностните молекули, която кара течността да се свие. Второто е тангенциална сила, успоредна на повърхността на течността. товатангенциаленсилата обикновено се нарича повърхностно напрежение. Крайният ефект е, че течността се държи така, сякаш повърхността й е покрита с опъната еластична мембрана. Но тази аналогия не трябва да се приема твърде далеч, тъй като напрежението в еластичната мембрана зависи от степента на деформация на мембраната, докато повърхностното напрежение е присъщо свойство на течността–въздух илитечност-параинтерфейс.
Поради относително силното привличане на водните молекули една към друга чрез мрежа от водородни връзки, водата има по-високо повърхностно напрежение (72,8 милинютона (mN) на метър при 20 градуса), отколкото повечето други течности. Повърхностното напрежение е важен фактор за явлението капилярност.
Защо сапунът нарушава повърхностното напрежение на водата?
Сапунът нарушава повърхностното напрежение на водата поради своята молекулярна структура, която съдържа както хидрофобни (водоотблъскващи), така и хидрофилни (водопривличащи) краища. Водните молекули на повърхността създават "кожа" поради кохезионните сили между тях, което води до високо повърхностно напрежение.
Когато сапунът се добави към водата, хидрофобните краища на сапунените молекули се отблъскват от водата и се избутват към повърхността, докато хидрофилните краища остават във водата. Това нарушава кохезионните сили между водните молекули на повърхността, намалявайки повърхностното напрежение. В резултат на това водата става по-малко кохезивна и се разпространява по-лесно, което й позволява да намокри по-добре повърхностите.
