Tension Superficial

FUNDAMENTO TEORICO
Se entiende por tensión superficial, , la fuerza que se ejerce en la superficie de los líquidos por unidad de longitud. Viene medida en N·m-1. Consideremos una molécula G, situada en el interior de un líquido Las intensas fuerzas intermoleculares determinan una resultante nula (F y -F); cuando la molécula está situada en una zona próxima a la superficie, como en la moléculaG', las fuerzas no se anulan. Si la molécula está en la superficie, el conjunto de estas fuerzas da una resultante F, dirigida hacia el interior del líquido.
Esta fuerza que actúa tangencialmente en la superficie del líquido, y tiende a contraerla, es la tensión superficial del líquido.

La tensión superficial se opone al incremento de superficie ya que supone un aumento de la energía de Gibbsdel sistema y la condición de equilibrio exige que el sistema evolucione hasta que G sea mínima a p y T constantes.
El trabajo superficial, a p y T constantes, viene dado por:
Donde , es la tensión superficial, siempre positiva e independiente del área.
Integrando la ecuación:
Las sustancias con grupos hidrofílicos se orientan hacia la fase acuosa dejando las cadenas hidrocarbonadas hacia lafase gaseosa o aceite. La fuente de adsorción de estas sustancias o interfases en forma de monocapa se llama actividad superficial. L actividad superficial es un fenómeno dinámico.
La tensión superficial de una mezcla binaria miscible se puede calcular con la ecuación de Szyszkowski-Langmuir:
Donde a y b son parámetros que se pueden determinar experimentalmente.
El método que se va a utilizar enla determinación el el método de la gota, con ayuda de un estalamómetro
Un líquido que fluye lentamente por el extremo de un cuentagotas no sale en
forma de chorro continuo, sino como una sucesión de gotas. Una aguja de
coser o una moneda, colocada cuidadosamente sobre la superficie del agua, forma en ella una pequeña depresión y permanece en reposo sin hundirse,
aunque sudensidad llegue a ser hasta diez veces mayor que la del agua.
Cuando un tubo de vidrio, limpio y de pequeño calibre, se sumerge dentro
del agua, esta se eleva en su interior; pero si se sumerge en mercurio, el
mercurio desciende. Estas experiencias, y otras muchas de naturaleza
análoga, están relacionadas con la existencia de una superficie límite entre
un líquido y alguna otra sustancia.Todos los fenómenos citados indican que cabe imaginar la superficie de un
líquido en tal estado de tensión que se asemejaría con una membrana
elástica tensa.
Se define el coeficiente de tensión superficial (σ) como la fuerza que la
tensión superficial de un líquido ejerce sobre la parte del objeto en contacto
con la superficie del mismo, resultado de la atracción de las moléculas,
refiriéndola ala unidad de longitud del contorno (o perímetro).
σ= FL
donde:
L : longitud de la superficie en contacto con el liquido (perímetro
del Aro)
F : Fuerza de la Tensión Superficial
σ: Coeficiente de dilatación lineal o coeficiente promedio de
expansión lineal, tiene unidades de C-1.
Debido a latensión superficial, las gotitas pequeñas de un líquido tienden a
adquirir forma esférica. Cuando se forma la gota, la tensión superficial
tiende a comprimirla reduciendo al mínimo posible la superficie de la
misma, resultando así esférica la gota.

Muchas manifestaciones de la tensión superficial: transformación de un
chorro de líquido en gotas, curvatura de un líquido en las paredes delrecipiente que lo contiene, etc., permiten encontrar relaciones de
proporcionalidad entre la densidad de un líquido (masa de la unidad de
volumen), y su tensión superficial, de forma que siempre ésta es mayor en
los líquidos más densos.

Medida de la tensión superficial de un líquido
El método de Du Nouy es uno de los más conocidos. Se mide la fuerza
adicional ΔF que hay que ejercer sobre...