不同液體表面張力不同，是由于它們有不同的摩爾體積、分子極性和分子力.分子間作用力越大，密度越大，越不容易蒸發(fā)的液體，其表面張力越大，比如：水分子是由氫鍵締合的，因此水的表面張力較大.液態(tài)汞原子是由金屬鍵締合的，其表面張力更大.一般液體表面張力系數(shù)約為40×10-3N/m左右.

什么是表面張力？

　　表面張力是一種特殊的力，它是液體(純凈液體、溶液)性質(zhì)的一種表現(xiàn).從微觀上看，表面張力是因液體表面薄層內(nèi)分子間的相互作用，它不同于液體內(nèi)部分子間的相互作用，從而使液體表面層具有一種特殊性質(zhì).表面張力是分子力的一種宏觀表現(xiàn)，在內(nèi)聚力的作用下，表面層液體分子的移動(dòng)總是盡量地使表面積減小.在液體表面形成一層彈性薄膜，這樣便出現(xiàn)了表面張力.表面張力起源于分子引力，從其作用效果來看，它屬一種拉力.

由于表面張力向內(nèi)收縮的拉力，使得水滴呈現(xiàn)圓狀

　　液體能否浸潤(rùn)固體，與其表面張力有關(guān).表面張力系數(shù)小者，幾乎能浸潤(rùn)一切固體;水的表面張力系數(shù)較大.它只能浸潤(rùn)某些固體.汞的表面張力系數(shù)更大，則僅能浸潤(rùn)某些金屬.

　　表面張力系數(shù)是表征表面張力大小的物理量，是討論液體表面現(xiàn)象、了解液體性質(zhì)的重要物理參量.它與溫度、壓強(qiáng)、密度、純度、氣相或液相組成以及液體種類等有關(guān)，通常，密度小、容易蒸發(fā)的液體其表面張力系數(shù)較小.液氫、液氦的表面張力系數(shù)很小，汞則很大.

　　如前所述，液體表面層的分子因受到指向液體內(nèi)部的拉力——分子引力的作用.表面層分子總要盡可能地向液體內(nèi)部鉆.這樣一來，宏觀上整個(gè)液面就會(huì)處在一種張緊的狀態(tài)，表面上出現(xiàn)張力，即和液體表面共面且相切的表面張力.分子引力、表面張力的聯(lián)系可用下面的事例說明類比：一直位于水平面上的小車，通過一個(gè)定滑輪在垂直向下的拉力作用下，該車上便會(huì)有一沿水平方向的力.分子引力和表面張力的關(guān)系是：前者為因，后者為果。

表面張力的示意圖

表面張力與溫度的關(guān)系

　　表面張力一般隨溫度升高而減小，因?yàn)闇囟壬?，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，液體分子之間距離增大.相互吸引力將減小，所以表面張力要相應(yīng)地減小.到達(dá)臨界溫度(物質(zhì)以液態(tài)形態(tài)出現(xiàn)的最高溫度)時(shí)，表面張力減小到零.通常表面張力和溫度的關(guān)系成一直線;也有的表面張力雖隨溫度增加而減小，但不是直線關(guān)系;有的二者關(guān)系則更復(fù)雜.表1是不同溫度下水的表面張力系數(shù)值.

從不同的角度分析表面張力

　　從力的角度分析：由于液體表面層分子顯著地受到液體內(nèi)部分子引力的作用(這其間也存在著分子斥力，只是分子引力占了優(yōu)勢(shì)).表面層外氣體或其它液體分子的作用很小.于是，表面層內(nèi)分子受力上、下不均，所以表面層分子僅受到了一指向液體內(nèi)部的合引力，這一引力導(dǎo)致了表面層分子有向液體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，宏觀上便表現(xiàn)出液體表面具有自動(dòng)收縮的趨勢(shì).

　　眾所周知，表面張力及其形成和分子引力有著密切的關(guān)系.那么，與液面共面相切的宏觀力——表面張力，和垂直液面指向液體內(nèi)部的微觀力——分子引力合力，二者的聯(lián)系如何理解?

　　從能量的角度分析：由于液體表面層內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)指向液體內(nèi)部、自液面而下逐漸增強(qiáng)的分子引力場(chǎng).液體分子由液體內(nèi)部進(jìn)入分子引力場(chǎng)，需要外力做功，其分子勢(shì)能將增大(類似重力場(chǎng)中舉起重物)，而液體分子由表面進(jìn)入液體內(nèi)部，其勢(shì)能會(huì)減小(類似重力場(chǎng)中下落物體).因任何物體的勢(shì)能總有減小的傾向，以便使其穩(wěn)定(勢(shì)能最小原理)，所以表面層的分子總想進(jìn)入液體內(nèi)部以獲得“安穩(wěn)”，從而使表面層分子的總勢(shì)能盡可能減小.這一趨勢(shì)宏觀上使表面積趨于減小，即液面具有自動(dòng)收縮的趨勢(shì).

如何測(cè)量表面張力

表面張力變化曲線

　　根據(jù)測(cè)量方法的不同，表面張力的測(cè)量方法可以分為拉板法、拉環(huán)法、懸滴法、最大氣泡壓力法等多種不同的測(cè)量方法。但是從工業(yè)測(cè)量使用以及實(shí)驗(yàn)室研究來說，最大氣泡壓力法表面張力儀更加適合。由于在實(shí)際使用過程中，表面張力值并不是一成不變的，也就是我們說的動(dòng)態(tài)表面張力， 通過最大氣泡壓力法表面張力儀能夠?qū)崟r(shí)的繪制出表面張力的變化曲線，用于產(chǎn)品的研發(fā)輔助以及配方的改進(jìn)。

德國(guó)SITA 最大氣泡壓力法DynoTester表面張力儀

　　了解更多《什么是表面張力？表面張力與溫度的關(guān)系》的信息請(qǐng)致電【18566398802】。