Повърхностно напрежение
Повърхностното напрежение е специфичната свободна енергия на повърхностния слой на границата между две фази, измерена чрез работата, която трябва да бъде изразходвана за образуването на 1 cm 2 от границата при постоянна температура. Повърхностното напрежение се измерва в ерг · cm -2. Повърхностното напрежение може да бъде директно измерено само в случай на свързване течен газ (наситени пари) или течност-течност. Повърхностното напрежение, измерено при условия, когато повърхностният слой още не е достигнал равновесно състояние, се нарича динамично, а измерено при равновесни условия - статично повърхностно напрежение. Времето за достигане на равновесно състояние на повърхностния слой от чисти течности и разтвори на вещества с ниско молекулно тегло обикновено не надвишава няколко хилядни от секундата.
За колоидни разтвори и разтвори на високомолекулни вещества това време е много по-дълго и понякога се измерва с много часове.
При биохимични, физиологични и фармакологични изследвания най-често се срещат следните методи за измерване на повърхностното напрежение.
Фигура: 1. сталагмометър Traube.
1. сталагмометричен метод. Състои се в определяне на броя на образуваните капки, когато даден обем течност изтича от капилярния отвор на специална пипета - сталагмометър (фиг. 1; 1 - горна марка, 2 - долна марка). След като се определи с помощта на същия сталагмометър броят на капки (n) от изпитваната течност и броят на капки (n0) на стандартна течност (обикновено вода) с известно повърхностно напрежение σ0, повърхностното напрежение на изпитваната течност се изчислява чрез формулата:
където d и d0 са удари. теглото на теста и съответно стандартната течност.
2. Методът за изтласкване на въздушните мехурчета (предложен от PA Rebinder) се основава на измерване на налягането p, необходимо за изтласкване на въздушния мехур през капиляр в контакт с повърхността на изследваната течност, и налягането p0, необходимо за изтласкване на въздуха балон през същия капиляр, който е в контакт с повърхността на стандартна течност, чието повърхностно напрежение σ0 е известно. Повърхностното напрежение на изследваната течност σ се определя от уравнението:
Фигура: 2. Устройство на ребиндера: 1 - съд за течност; 2 - капилярна; 3 - клапан към респиратора; 4 - манометър.