Fenomenos De Superficie

Que es la energía superficial y tensión superficial
Para explicar lo que es la tensión superficial y la energía superficial podremos hacerlo con el siguiente ejemplo:
Consideremos un solido compuesto de moléculas esféricas en un empaquetamiento compacto. Las moléculas están unidad por medio de una energía cohesiva E por mol y t=E/N por molécula. Cada molécula esta unida a otras doce y la fuerzade enlace es t/12. Si la capa superficial también es compacta, una molécula superficial esta unida solo a nueve de sus vecinas. La energía total de enlace de la molécula superficial esta unida con solo un 75% de la energía de unión de una molécula interior. Por tanto, la energía de una molécula de la superficie del solido es mayor que la de una molécula interior. Para llevar una molécula delinterior a la superficie del solido debe suministrársele energía. Este argumento también es valido para líquidos.

Supongamos que se extiende una película de liquido en un bastidor de alambre que posee un lado móvil. Para aumentar el área en la película en dA, debe realizarse una cantidad proporcional de trabajo. La energía de Gibbs de la película aumenta en ϒdA, donde ϒ es la energía de Gibbs porunidad de área. El aumento en la energía de Gibbs implica que al movimiento del alambre se opone una fuerza f; si el alambre se mueve una distancia dx, el trabajo realizado es fdx. Estos dos aumentos de energía son iguales, por lo que:
fdx = ϒdA
Si l es una longitud de la parte móvil, el aumento en área es 2(l*dx). El factor dos se debe aque la película tiene dos lados por tanto,
fdx = ϒ(2l)dx o bien f = 2lϒ.
La longitud de la película en contacto con el alambre es l en cada lado o una longitud total de 2l. la fuerza que actúa por unidad de longitud del alambre en contacto con la película es la “TENSIÓN SUPERFICIAL” del liquido , f/2l=ϒ. La tensión superficial actúa como una fuerza quese opone al aumento en área del liquido. La unidad en el SI para la tensión superficial es el newton por metro, que es numéricamente igual a la razón del aumento de la energía de Gibbs superficial con el área, en joules por metro cuadrado. La magnitud de la tensión superficial de es del orden de decenas de milinewtons por metro. Con esto podemos decir que la energía superficial y la tensiónsuperficial en los líquidos es lo mismo.
Que son los tensoactivos
Cualquier agente, incluso los jabones, que estabilizan la suspensión de sustancias no polares (como aceites y grasas) en agua se denominan agentes tensoactivos. Los agentes tensoactivos tienen la propiedad de reducir la tensión superficial de los líquidos en este caso del agua.


Métodos de determinación detensión superficial
Los métodos que se encontraron el una de las bibliografías de hasta el final de este trabajo son los siguientes tres:
METODO DEL ANILLO
Este método consiste en un dispositivo de anillo (llamado tensímetro de duNouy) es el mas sencillo de todos podemos calibrar la torsión del alambre añadiendo pequeñas masas al final del brazo y determinando la posición de las escala detorsión requerida para mantener la nivelación del brazo. Para realizar la medición se coloca el anillo en el brazo y se levanta el liquido a estudiar sobre la plataforma hasta que el anillo se sumerge y el brazo se nivela (para el ajuste a cero del alambre de torsión). Se tira del anillo lentamente girando el alambre de torsión y al mismo tiempo se baja a la altura de la plataforma de manera que elbrazo se mantiene nivelado. Cuando el anillo se ha liberado, se toma la lectura de la escala de torsión; utilizando la calibración, se transforma la lectura en la fuerza equivalente, F. Esta fuerza es igual a la longitud del alambre en contacto con el anillo, 2(2πR) multiplicado por ϒ, la fuerza por unidad de longitud por tanto,
F = 2(2πR)ϒ
La...