ما هو التوتر السطحي؟
التوتر السطحي هو القوة التي تسبب دفع الجزيئات على سطح السائل معًا وتكوين طبقة. يبلغ بُعد التوتر السطحي القوة لكل وحدة طول (uN/cm أو N/M) أو الطاقة لكل وحدة مساحة. يمكنك غالبًا العثور عليه في القسم 9 من ورقة بيانات السلامة (SDS).
نظرًا للجاذبية العالية نسبيًا لجزيئات الماء لبعضها البعض، فإن الماء يتمتع بتوتر سطحي مرتفع (72.8 ميلي نيوتن لكل متر عند 20 درجة مئوية) مقارنة بأغلب السوائل الأخرى. يمكن للمواد النشطة على السطح (المواد الخافضة للتوتر السطحي) تقليل التوتر السطحي للماء.
إقرأ أيضاً… خصائص الماء الفيزيائية والكيميائية.
الآثار التنظيمية للتوتر السطحي
تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي في عدد كبير من تطبيقات التركيبات مثل المنظفات ومنتجات العناية الشخصية والمبيدات الحشرية. تحتوي معظم المواد الخافضة للتوتر السطحي على جزء كاره للماء وجزء محب للماء.
إنها تقلل من التوتر السطحي للماء حتى يتمكن من تبليل الألياف والأسطح. إنها تعمل على تفكيك الأوساخ وتغليفها وبالتالي تضمن عدم إعادة ترسب الأوساخ على الأسطح.
معظم المواد الخافضة للتوتر السطحي سامة بدرجة أكبر أو أقل للكائنات المائية بسبب نشاطها السطحي الذي يتفاعل مع الأغشية البيولوجية للكائنات الحية.
تختلف القدرة على التحلل البيولوجي وفقًا لطبيعة سلسلة الكربوهيدرات. بشكل عام، تكون السلاسل الخطية أكثر قابلية للتحلل من السلاسل المتفرعة.
يمكن أن يساعدنا قياس التوتر السطحي لمادة ما في فهم نشاطها السطحي. على سبيل المثال، تميل المادة الكيميائية (أي الانسكابات النفطية) ذات التوتر السطحي المنخفض إلى الانتشار بشكل أسرع على سطح الماء وتسبب تهديدات أكبر.
لا يلزم إجراء الدراسة إلا إذا:
- بناءً على البنية، من المتوقع أو يمكن التنبؤ بنشاط السطح، أو
- نشاط السطح خاصية مرغوبة للمادة.
- إذا كانت قابلية ذوبان مادة ما في الماء أقل من 1 مجم/ل عند 20 درجة مئوية، فلا داعي لإجراء الاختبار.
