Métodos para determinar y/o estimar tension superficial

MÉTODOS PARA DETERMINAR Y/O ESTIMAR TENSION SUPERFICIAL

Existen numerosos métodos de medición de la tensión, los cuales se clasifican de acuerdo al principio que usan:

Métodos basados sobre la medición de una fuerza
Métodos basados sobre la medición de una presión
Métodos basados sobre una propiedad geométrica

Recordamos antes de todo que la tensión es una fuerza por unidad de longitud, y quela unidad usual de tensión es la dina/cm (sistema cgs) la cual que es al mN/m (SI).

METODOS BASADOS SOBRE LA MEDICION DE UNA FUERZA
Se sabe que la tensión es una fuerza por unidad de longitud de linea de contacto trifásico. Tales métodos se aplican por tanto al caso en que hay 3 fases: un fluido (gas o líquido), un líquido, y un sólido. La tensión superficial o interfacial entre los dos fluidosse mide como una fuerza aplicada sobre una cierta longitud de la línea de contacto trifásico.
Existen varios dispositivos basados sobre este mismo principio, de los cuales los
más usados son la placa de Whilhelmy y el anillo de Nouy

METODOS BASADOS SOBRE UNA MEDIDA DE PRESION
Todos los métodos descritos en esta sección se basan sobre la aplicación de la ecuación de la Capilaridad de Laplace, lacual indica que existe una diferencia de presión de parte y otra de una interfase curva.

ASCENSO CAPILAR.- Cuando un líquido asciende por un tubo capilar y moja las paredes del tubo, forma un menisco cóncavo en la superficie líquido-aire en virtud de una diferencia de presión entre el líquido contenido en el recipiente y la presión del líquido en el interior del capilar. Esta diferencia de presiónprovoca un ascenso del líquido en el interior del capilar que se detiene en el momento en que las presiones son iguales, es decir la presión hidrostática de la columna de líquido en el capilar y la presión fuera del mismo
Por tanto, mientras más suba el líquido por el capilar, la diferencia de presiones es mayor y por lo tanto mayor es el valor de la tensión superficial del líquido. Esto estánrepresentado en la ecuación de Young-Laplace

donde se observa que la tensión superficial depende directamente de la diferencia de presiones mientras que el radio del capilar la afecta inversamente.
PRESION MAXIMA DE UNA BURBUJA - una pequeña burbuja que se forma en la extremidad de un pequeño tubo inmerso en el líquido, al que se le aplica una presión, lo que hace que el radio de la burbuja aumente.Cuando la burbuja llega a ser un hemisferio de radio igual al radio del tubo, todo aumento ulterior de la presión provoca la desaparición de la burbuja ya que se dilata y luego se desprende
La presión aplicada, es igual a la diferencia de presión entre los dos lados de la superficie curva, a la cual se agrega la presión hidrostática, función de la profundidad h del orificio del tubo:
Presiónmáxima = 2 g / r + g * h *D r
METODOS BASADOS SOBRE UNA DEFORMACION
Estos métodos se basan sobre el hecho de que en ciertas situaciones la tensión superficial o interfacial tiende a reducir el área interfacial, mientras que otras fuerzas (gravedad natural o artificial) tienden a aumentarla.
Para que las fuerzas de gravedad tengan un efecto notable, se requiere que el término de presión hidrostática ρ gh sea significante, lo que implica que una de las variables h (dimensión) o g (gravedad artificial) sea grande.

GOTA PENDIENTE o COLGANTE. Cuando se deja colgar una gota de un gotero, se produce una geometría de equilibrio entre la fuerza de gravedad que tiende a estirar la gota y la fuerza de tensión que tiende a encogerla.
La medida de los diámetros d1 y d2 definidos en la Fig. 15 permitehallar la tensión
interfacial mediante los nomogramas de Andreas, Hauser y otros.
Este método es relativamente simple, ya que exige solamente medir dos longitudes, lo cual se hace facilmente con un telemicroscopio o sobre una macrofotografía. Sin embargo se requiere una cierta destreza experimental para formar una gota estable (en general con una bureta micrométrica) y para mantenerla libre de...