A kohézió és a felületi feszültség közötti fő különbség az, hogy a kohézió az azonos molekulák között fellépő intermolekuláris erőket írja le, míg a felületi feszültség a folyadék felületének rugalmasságát írja le.
A felületi feszültség a folyadékok olyan tulajdonsága, amely az azonos folyadékmolekulák közötti kohéziós erők miatt jön létre. A kohéziót hasonló molekulák aggregációjaként írhatjuk le a köztük lévő intermolekuláris vonzási erők miatt.
Mi az a kohézió?
A kohézió egyfajta intermolekuláris erő, amely két azonos molekula között lép fel. Például a vízmolekulák közötti kölcsönhatás kohéziónak nevezhető. A vízben ez a kohéziós tulajdonság lehetővé teszi, hogy a vízmolekulák egyenletesen mozogjanak (más szóval a folyamatos áramlást kohéziós erők tartják fenn). Továbbá a kohézió fogalmával megmagyarázhatjuk az esőcseppek alakját vagy a vízcseppek létezését, nem pedig az egyes molekulákat.
01. ábra: A vízcseppek alakja
Sőt, a vízmolekulák közötti hidrogénkötések kialakításának képessége a fő oka a vízmolekulák kohéziós erőinek. Minden vízmolekula négy hidrogénkötést tud kialakítani más vízmolekulákkal; ezért a vonzási erők összegyűjtése sokkal erősebb. A hasonló molekulák közötti elektrosztatikus erők és Van der Waals erők szintén adhéziót okoznak. A Van der Waals erők miatti tapadás azonban valamivel gyengébb.
Mi az a felületi feszültség?
A felületi feszültség olyan jelenség, amikor a folyadék felülete, amikor a folyadék érintkezik a gázzal, vékony rugalmas lapként működik. Ez a kifejezés csak akkor hasznos, ha a folyadék gázzal érintkezik (pl. normál légkörbe nyitva). A „felületi feszültség” kifejezés viszont fontos a két folyadék közötti réteg számára.
02. ábra: Egyes kis rovarok a felületi feszültség miatt sétálhatnak a víz felszínén
Továbbá a különböző kémiai fajok közötti vonzási erők hatására a folyékony molekulák egyesülnek. Itt a folyadék felszínén lévő folyékony molekulákat a folyadék közepén lévő molekulák vonzzák. Ezért ez egyfajta kohézió. Azonban a folyékony molekulák és a folyadékkal érintkező gáznemű molekulák közötti vonzás (vagy a tapadó erők) elhanyagolható. Ez lehetővé teszi, hogy a folyékony molekulákból álló felületi réteg rugalmas membránként működjön. A folyékony molekuláknak ez a felületi rétege feszültség alatt van, mert nincs elegendő vonzási erő a rájuk ható kohéziós erők egyensúlyához; ezért ezt az állapotot felületi feszültségnek nevezzük.
A felületi feszültség kiszámításának képlete:
Felületi feszültség (γ)=F/d
A fenti képletben F a felületi erő, d pedig az a hossz, amelyen a felületi erő hat. Ezért a felületi feszültség mérését az N/m (Newton per méter) mértékegység adja. Ez a felületi feszültség mérésének SI mértékegysége.
Mi a különbség a kohézió és a felületi feszültség között?
A kohézió és a felületi feszültség közötti fő különbség az, hogy a kohézió az azonos molekulák között fellépő intermolekuláris erőket írja le, míg a felületi feszültség a folyadék felületének rugalmasságát írja le. Röviden, felületi feszültség figyelhető meg a kohézió miatt.
Az alábbi infografika összefoglalja a kohézió és a felületi feszültség közötti különbséget.
Összefoglaló – Kohézió kontra felületi feszültség
A kohézió miatt felületi feszültség figyelhető meg. A legfontosabb különbség a kohézió és a felületi feszültség között az, hogy a kohézió az azonos molekulák között fellépő intermolekuláris erőket írja le, míg a felületi feszültség a folyadék felületének rugalmasságát írja le.
