Bagaimana hubungan tegangan permukaan dengan viskositas?

Pertama, tegangan permukaan dan viskositas cairan memiliki karakteristik yang sama: keduanya berhubungan dengan sifat-sifat fluida. Setelah itu, segalanya mulai menjadi kabur.
Mari kita mulai dengan tegangan permukaan. Hal ini melibatkan tegangan permukaan - sifat permukaan cairan yang membuat kertas terapung; ia bertindak sebagai penghalang terhadap benda asing dan juga menyatukan cairan. Sifat unik ini disebabkan oleh gaya yang tidak seimbang pada molekul permukaan yang tertarik ke arah bagian utama cairan.
Viskositas, di sisi lain, berkaitan dengan laju geser viskositas, ketahanan cairan terhadap perubahan bentuk atau perpindahan. Hal ini disebabkan oleh gesekan antar molekul.

Ketegangan permukaan adalah fenomena yang lebih sederhana daripada viskositas. Ia pada dasarnya stabil dan dimodifikasi terutama oleh suhu dan bahan kimia yang mengubah sifat ikatan molekul. Ketika suhu menurun, tegangan permukaan n meningkat. Efek penambahan zat yang tidak terkait dicontohkan dengan memasukkan sabun (surfaktan) ke dalam air untuk menurunkan tegangan permukaan, sehingga kotoran di tangan lebih mudah bercampur dengan air.

Mengenai viskositas, penting untuk mengetahui jenis cairan. Sebagai contoh, terdapat fluida Newton yang bereaksi terhadap gaya (terkadang disebut laju geser) yang menggerakkan fluida secara lurus dan linier (terkadang disebut tegangan geser).

Namun, fluida non-Newtonian mengikuti aturan yang berbeda. Ketika tekanan atau gaya meningkat, viskositas fluida pengencer geser menurun. Cairan tiksotropik mengubah viskositas seiring waktu - seperti gel dan koloid, dan ya, saus tomat stabil saat diam tetapi menjadi cair saat diaduk.

Jadi kita melihat bahwa menemukan nilai viskositas sebenarnya (yang sebagian dari kita mungkin mengira hanya ketebalan) adalah proses yang rumit. Berbeda dengan tegangan permukaan, yang seringkali merupakan fenomena statis, viskositas berada pada titik paling kental dan bergerak. Segala sesuatu tentang pengukuran tegangan permukaan harus memperhatikan apakah kita menggunakan pelat Wilhelmy atau cincin duNouy.

Pertanyaan terakhir mungkin harus menjadi pertanyaan pertama, mengenai hubungan antara tegangan permukaan dan viskositas. Anda mungkin berpikir bahwa fluida yang kental akan menghasilkan tegangan permukaan yang tinggi dan fluida yang encer akan menghasilkan tegangan permukaan yang lebih rendah. salah. Faktanya, penelitian saya menunjukkan bahwa tidak ada korelasi yang pasti.

Ketika saya pertama kali mempertimbangkan untuk mengambil apa yang tampak seperti perbandingan sederhana angka-angka internasional, hal itu lebih dari sekedar kekusutan teoritis. Namun jawabannya jelas: tidak ada korelasi. Alasannya tidak sesederhana itu. Saya pikir ringkasan yang baik adalah bahwa tegangan permukaan adalah tentang keadaan tunak dan viskositas adalah tentang gerak.