Fenómenos de Superficie

Fenómenos de superficie
Muchos procesos biológicos están relacionados con fenómenos que ocurren en las superficies de diferentes fases en contacto. Las superficies que separan dos fases reciben el nombre de interfases y los fenómenos relacionados con ellas se llaman fenómenos de superficie.
Los fenómenos de superficie se producen en la superficie de cualquier cuerpo, solido o líquido, y queson debidos a que la estructura no es igual en superficie que en profundidad. Esto se debe a que las moléculas, átomos o iones de la superficie de una sustancia se encuentran en condiciones deferentes a las de las demás partículas del interior de la sustancia.
Entre los fenómenos de superficie se encuentran: la humectancia, la capilaridad, la hidrofilia, la sinterización, la adsorción, la adhesiónentre otros.
• Capilaridad: Proceso de los fluidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del liquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

• Humectancia: El ángulo de humectancia se refiere al ángulo que forma la superficie de un líquido al entrar en contacto con un sólido. El valor del ángulo de contacto dependeprincipalmente de la relación que existen entre las fuerzas adhesivas entre el líquido y el sólido y las fuerzas cohesivas del liquido.

• Adsorción: Proceso por el cual los átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción.

• Adhesión: Propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentescuando entran en contacto y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

Todos estos fenómenos están relacionados entre sí y se basan en el desequilibrio energético que existen en la superficie del material, lo que conocemos como energía superficial.



Energía superficial
Se define como la energía necesaria para romper los enlaces intermoleculares dando lugar a una superficie.
En loslíquidos la tensión superficial y la densidad de energía superficial son idénticos. El agua tiene una densidad de energía superficial de 0.072 J/m2 y una tensión superficial de 0.072 N/m.

TENSION SUPERFICIAL
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área (el líquido tiene una resistencia para aumentarsu superficie), lo que permite a algunos insectos, como el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.
La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene laelevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.
Hay una fuerza de atracción entre las moléculas en líquidos, y los líquidos pueden fluir hasta que adquieren la forma que maximiza esta fuerza de atracción. Debajo de la superficie del líquido, la fuerza de la cohesión entre las moléculas es igual en todas las direcciones.




La magnitud de la fuerza quecontrola la forma del líquido se llama la tensión superficial. Cuantos más fuertes son los enlaces entre las moléculas en el líquido, más grande es la tensión superficial, actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables delfenómeno conocido como tensión superficial

 CAUSAS
La tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie...