표면장력에 대한 공부

빨래는 의류의 더러움을 제거하는 일이지만

때에는 물만으로는 제거 하기는 어렵습니다.

그래서 그 더러움을 뺄려면 아무래도 세제의 힘을 빌리지 않으면 안 됩니다.

여기에서는 세제를 주제로 다양한 설명을 해서 나가게 되는데,

세제에 들어가기 전에 우선 표면 장력에 대해 이야기 하겠습니다.

표면 장력은 표면을 최대한 줄이기와

분자끼리가 맺고 있는 힘의 일입니다.

액체는 표면이 최대한 단축으로 하는 성질이 있고

같은 부피에서 표면적이 가장 작은 것이 구형이어서 물방울이 되어 보려고 합니다.

물방울이나 비누 방울이 둥글어지는 것도 이 원리에 의한 것입니다. 。

 

 

액체가 줄어드는 이유

 

책상 위에 콩을 뿌리면 콩은 모든 방향으로 퍼져 나갑니다. 。

물을 책상 위에 흘리더니 물은 물방울이 되고 분위기가 좋습니다.

이는 표면 장력의 작용에 의한 것입니다. 。

이 표면 장력의 원인이 되는 것이 분자간 힘입니다

 

액체의 분자는 서로 이웃끼리 같은 힘이 만나고 흩어지지 않도록 스크럼을 짜고,

쏟아지는 것을 막고 있는 것입니다.

액체의 내부 분자는 주변에서 사방 같은 힘으로 잡고 있습니다.

이에 대해 표면 근처에 있는 분자는

액체에 닿지 않은 부분만 액체 분자의 영향을 받지 않아

표면 근처에 있는 분자는 안쪽으로 잠입하다로 합니다.

표면의 분자의 수가 줄어들어 표면을 좁히는 힘이 표면에 수직으로 일하면 액체는 구형이 됩니다.

表面張力の強さ 표면 장력의 세기

 

표면 근처의 분자의 안쪽에 잠입하다는 힘이 표면 장력의 힘이 됩니다.

단위는 dyn/cm를 썼으며, 이 길이당의 힘을 표합니다.。

液体 액체	表面張力（単位mN/m） 표면장력(단위)
エタノール 에탄올	２２．５５
アセトン 아세톤	２３．３０
ベンゼン 벤젠	２８．９０
水 물	７２．７５
水銀 수은	４７６．００

 

온도가 올라가면 분자의 운동이 활발해지면서 표면 장력이 낮아져요。

 

또, 불순물에 따라서도 영향을 받아, 발수 가공한 의류도 주스 등의 당분이 들어간 음료는 물보다 발수력이 떨어지기엔 그 때문입니다.

계면 활성제 등의 표면을 활성화시키는 물질에 의해 극단적으로 표면 장력을 줄일 수 있습니다.

 

 

참고 문헌

세제와 세탁 과학 나카니시 시게코 저 코로나 출판

비누 세제 100의 지식 오마키 타케오 도쿄 서적