Поверхностное натяжение

Энергия, затраченная на образование эмульсии, концентрируется на границе раздела фаз в виде свободной поверхностной энергии и называется поверхностным (или межфазным) натяжением, σ:

- это удельная работа образования поверхности, т.е. работа против сил межмолекулярного взаимодействия.

[σ]=эрг/см²; Дж/м²; Н/м; дин/см. (s = Р/2L).

Капли жидкой дисперсной фазы при этом приобретают сферическую форму, т.к. сфера обладает наименьшей поверхностью при данном объеме.

Величина σ - важнейшая молекулярная константа вещества (при Т = const), характеризующая полярность жидкости.

Поэтому полярные жидкости с сильным межмолекулярным взаимодействием имеют высокие значения σ: вода σ = 72.5 эрг/см², а для слабополярного гексана σ = 18.4 эрг/см². Таким образом, создание новой межфазной поверхности требует затраты энергии на преодоление сил ММВ и значительная часть этой энергии накапливается на межфазной границе в виде избыточной поверхностной энергии. Следовательно, молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз являются «особенными» по своему энергетическому состоянию.

Вплоть до объемной доли дисперсной фазы C_d =74%, соответствующей плотнейшей упаковке шаров, частицы дисперсной фазы могут сохранять сферическую форму. Увеличение C_d выше этой величины связано с деформацией частиц дисперсной фазы и, как следствие, появлением новых свойств.