Oppervlaktespanning & Oppervlaktechemie

Oppervlaktespanning γ (gamma) of σ (sigma):

Oppervlaktespanning & grensvlakspanning is het natuurkundig verschijnsel dat het oppervlak van een vloeistof aan een vloeistof-gasovergang & vloeistof-vloeistofovergang (water - olie) zich gedraagt als een veerkrachtige laag. Vanderwaalskrachten tussen moleculen in de vloeistoffase veroorzaken de oppervlaktespanning. Bepaalde insectensoort "schaatsenrijders" en lichte voorwerpen (bladeren) zinken niet dankzij de oppervlaktespanning. Losse druppels worden zo veel mogelijk bolvormig.

Voor moleculen aan het oppervlak (buitenste laag) - van de vloeistof is de netto vanderwaalskracht gericht naar de vloeistof toe. In de vloeistof wordt de kracht wel van alle kanten uitgeoefend waardoor die elkaar daar opheffen.

Het symbool voor oppervlaktespanning is γ (gamma) of σ (sigma) en de natuurkundige eenheid (ISO) is newton per meter, [N/m - mN/m] [Dyne].

Oppervlakte-actieve stoffen (tenside, surfactants en detergents) zijn stoffen die de oppervlaktespanning van een vloeistof verlagen als ze erin gemengd worden. Voorbeelden zijn reinigingsmiddelen zoals zeep en glansspoelmiddel in water.

Bepaalde insecten maken gebruik van deze spanning om over het wateroppervlak te lopen. Indien afwasmiddel in het water wordt gemengd, zakt het insect door het oppervlak en verdrinkt.

Contacthoek θ :

Als een druppel vloeistof op een vast oppervlak (supstraat) wordt aangebracht, dan is de contacthoek een manier om de interactie tussen de vloeistof en de vaste stof te bekijken / meten. De contacthoek θ is de hoek tussen de druppel en het oppervlak en hangt af van de oppervlaktespanning γ (gamma) of σ (sigma) van de vloeistof en de oppervlakte-energie van de vaste stof. De methode is door Young en Laplace vastgelegd en wordt algemeen gebruikt in de oppervlaktefysica.

Er zijn daarin twee situaties:

  1. weinig tot geen benatting (wetting): er ontstaat een bol staande druppel. Deze wordt beschreven met een hoek die > is dan 90 graden.
  2. veel benatting: de druppel spreidt zich over het oppervlak. Deze wordt beschreven met een hoek die < is dan 90 graden.

Technex is niet alleen de specialist in statische en dynamische oppervlaktespannings en contacthoekmeters maar ook in Brewster Angle Microscopen (BAM), Dip CoatersInterfacial Shear Rheometers (ISR), Langmuir, Langmuir-Blodgett troggen en Surface Plasmon Resonance (SPR & MP-SPR).

Toepassingen:

  1. Coating; wel/geen hechting van inkt, verf, lak of lijm.
  2. Reinheid; oppervlak niet schoon of vetvrij.
  3. Zelfreinigend; vuil en vet afstotend.
  4. Lotus effect;  hydrofoob en hydrofiel (hydrophobic hydrophilic surfaces).
  5. Schuim; wel/weinig/geen schuimende eigenschappen. 

 



Instrumenten

Attension Optical Tensiometers

Attension Optical Tensiometers

Attension Force Tensiometer

Attension Force Tensiometer

BioNavis

BioNavis

KSV Nima

KSV Nima

Sita Foamtester

Sita Foamtester

Sita Dynamic Surface Tensiometer

Sita Dynamic Surface Tensiometer

Pulstec röntgen restspanning analyzer (röntgendiffractie)

Pulstec röntgen restspanning analyzer (röntgendiffractie)

Sita CleanoSpector

Sita CleanoSpector

Measure and move forward
Waygroup