向上的引力比向下的引力小,产生一个垂直于液面并指向液体内部的合力,即表面分子有从液面挤入液体内部的倾向。Р由于表面层分子力的作用,使得液体的表面犹如紧张的弹性薄膜,其表面积具有收缩至最小的趋势,因此,把这种沿着液体表面的、并收缩液面的力称为表面张力。设想在液面上划一直线,表面张力的作用就表现为直线两旁的液面以一定的拉力相互作用。拉力存在于表面层,方向恒与直线垂直,大小与直线的长度成正比,即Р (1.1)Р式中,比例系数称为液体的表面张力系数,其单位为N·m-1,表示单位长度的直线两旁液面之间的表面张力。事实表明,表面张力的大小不仅与液体的种类及其形成界面的物质有关,而且随液体掺杂情况、溶液浓度以及温度的变化而变化。Р表面张力是液体的重要性质之一,在工业技术上,如结晶、焊接、浮选技术、液体输送技术、电镀技术、铸造成型等方面都涉及到对液体表面张力的应用和研究;表面张力能够解释涉及液体表面的许多现象,如毛细现象、泡沫形成、喷液成雾等;动植物体内液体的运动与平衡,土壤中水的运动,药物制备及调制技术等也与液体的表面现象有关。Р表面张力的应用在日常生活中也随处可见。衣服上的脏东西通常表面张力Р大,不溶于水,洗衣粉因带有表面活性剂能使它的表面张力减小,从而溶于水,这样才能把脏东西从衣服上洗掉。表面张力的大小对于打印机墨盒和喷头中墨滴的大小以及墨水的流动性也是非常重要的,墨水在打印状态中以流动形式存在,表面张力低的墨水比表面张力高的墨水有更好的湿润特性。Р表面张力在生物学、医学及微循环系统中也有着广泛的应用。例如,肺泡内的粘液层以单分子层覆盖于肺泡内壁,它是一种表面活性物质,具有调节肺泡内壁液层表面张力的作用。肺泡内壁粘液层中的表面活性物质,表面张力的调节作用在呼吸过程中具有重要意义,它不会使肺泡胀破或萎缩。检测到肺泡液体的表面张力系数就可以确定活性物质的活性强度大小,对相关疾病进行诊断。
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