Tegangan Permukaan Zat Cair

Tegangan permukaan. Tegangan permukaan juga berhubungan dengan gaya antarmolekul dalam cairan. Molekul-molekul dalam cairan  menarik satu sama lain. Sebuah molekul dalam sebagian besar zat cair tertarik sama pada semua sisi sehingga tarik menarik pada molekul adalah nol. Namun, gaya tarik menarik molekul di permukaan hanya ke bawah. Oleh karena itu, molekul permukaan mengalami gaya tarik resultan ke bawah dari dalam cairan, yang cenderung membuat area permukaan cairan sekecil mungkin. Hal ini menyebabkan molekul di permukaan yang akan ditarik ke dalam dan sehingga selalu ada beberapa kekuatan ketidakseimbangan yang bekerja pada permukaan cairan. Inilah disebut tegangan permukaan. Tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai: 'Gaya yang bekerja tegak lurus dalam satuan panjang pada permukaan zat cair'.
Satuan SI tegangan permukaan adalah Nm^-1. Karena satuan ini terlalu besar, dapat juga menggunakan unit yang lebih kecil mNm^{- 1} (millinewton meter ^{- 1})

Pengaruh temperatur

Tegangan permukaan menurun dengan kenaikan temperatur dan sifatnya hampir linear. Tegangan permukaan menurun seiring dengan peningkatan suhu karena energi kinetik (atau kecepatan). Dengan demikian, kekuatan gaya antarmolekul menurun mengakibatkan penurunan tegangan permukaan. Misalnya, pakaian yang dicuci lebih efisien dalam air panas daripada di air dingin karena tegangan permukaan menurun dalam air panas.

Sifat cairan

Tegangan permukaan cairan dipengaruhi oleh kekuatan gaya tarik menarik antarmolekul. Misalnya urutan kekuatan tarik antar molekul dan tegangan permukaan air, etil alkohol dan eter berturut-turut adalah  Air (72,8) > Etil alkohol (22,3) > Eter (17,0).

Adanya pengotor dalam cairan

Kotoran mempengaruhi tegangan permukaan. Kotoran yang cenderung berkumpul pada permukaan cairan dapat menurunkan tegangan permukaan. Zat seperti deterjen, sabun, alkohol menurunkan tegangan permukaan air, sementara kotoran anorganik ada di sebagian besar cairan seperti NaCl cenderung meningkatkan tegangan permukaan air.

Tekanan

Peningkatan tekanan pada permukaan cairan meningkatkan tegangan permukaan. Efek tersebut tidak besar terhadap tegangan permukaan.
 
Berikut dua fenomena penting adalah karena adanya tegangan permukaan:

1. Bentuk tetesan adalah bulat

Tetes cairan memiliki bentuk hampir bulat. Karena tegangan permukaan, permukaan bebas dari cairan cenderung untuk mencapai luas permukaan minimum. Karena bola memiliki luas permukaan minimum untuk volume tertentu cairan, cairan mencoba untuk mengadopsi bentuk bola. Contohnya adalah tetesan air atau tetesan merkuri.

2. Kapilaritas

Ketika salah satu ujung tabung kapiler yang dimasukkan ke dalam cairan yang membasahi kaca, cairan naik ke dalam pipa kapiler pada ketinggian tertentu dan kemudian berhenti. Kenaikan cairan dalam kapiler karena tarikan tegangan permukaan yang bekerja pada permukaan, yang mendorong cairan ke dalam tabung kapiler. Fenomena ini disebut kapilaritas. Kenaikan cairan dalam kapiler sangat penting. Air di bawah permukaan bumi naik ke tanaman melalui akar, minyak naik ke sumbu lampu minyak, tinta meningkat dalam kertas merupakan contoh peristiwa kapilaritas.