מהם הגורמים המשפיעים על מתח הפנים?

גורמים המשפיעים על מתח פני השטח

טבע חומרי

ככל שהכוחות הבין-מולקולריים חזקים יותר, מתח הפנים גדול יותר. לעומת זאת, ככל שהכוחות הבין-מולקולריים חלשים יותר, מתח הפנים קטן יותר. לדוגמה, למולקולות אורגניות יש כוחות בין-מולקולריים חלשים, וכתוצאה מכך מתח פני שטח נמוך. למתכות מותכות יש את הקשרים המתכתיים החזקים ביותר ומציגות את מתח הפנים הגבוה ביותר. מים נתונים לקשירת מימן, מה שמעניק להם מתח פנים גבוה של 72.8 mN/m בטמפרטורת החדר.

טמפרטורה ולחץ

ככל שהטמפרטורה עולה, המרחק הבין מולקולרי גדל והכוחות הבין מולקולריים נחלשים, מה שגורם למתח פני השטח לרדת באופן ליניארי. בטמפרטורה הקריטית, מתח פני השטח מגיע לאפס. השפעת הלחץ הקונבנציונלי זניחה. בלחץ גבוה, המרחק הבין מולקולרי יורד, כוחות האינטראקציה גדלים ומתח פני השטח עולה בהתאם.

זיהומים ומומסים

זיהומים ומומסים יכולים לשנות את האוריינטציה של מולקולות אמפיפיליות, להחליש כוחות בין-מולקולריים בשכבת פני השטח ובכך להשפיע על מתח פני השטח. לדוגמה, מלחים אנאורגניים יכולים לשפר כוחות בין מולקולריים בין מולקולות מים, ולהגביר את מתח הפנים של המים. חומרים פעילי שטח כגון סבון ודטרגנט יכולים להפחית את מתח הפנים ל-50% מזה של מים טהורים.