El 1866, el físic Loránd von Eötvös descobria la tensió superficial, una propietat dels líquids fonamental per diferents motius i també poc coneguda.
El terme tensió superficial es refereix a una propietat dels líquids que sorgeix de forces moleculars desequilibrades a la superfície d’un líquid o a prop d’ella. Com a resultat d’aquestes forces atractives, la superfície tendeix a contreure’s i presenta propietats similars a les d’una membrana elàstica estirada.
Eötvös va utilitzar les eines de la ciència per entendre les complexitats de la tensió superficial, que juga un paper important en nombrosos aspectes de la natura. A la superfície d’un líquid, les molècules són atretes cap a dins per forces intermoleculars.
Eötvös va determinar una relació interessant entre la tensió superficial d’un líquid i la seua temperatura:
Aquí, la tensió superficial g d’un líquid està relacionada amb la seva temperatura T, la temperatura crítica del líquid (T0) i la seva densitat ρ. La constant k és aproximadament la mateixa per a molts líquids comuns, inclosa l’aigua. T0 és la temperatura a la qual la tensió superficial desapareix.
A causa de l’atracció relativament alta de les molècules d’aigua entre si a través d’una xarxa d’enllaços d’hidrogen, l’aigua té una tensió superficial especialment alta.
Durant els seus experiments, Eötvös va haver de tenir en compte que la superfície dels seus fluids no tingués cap mena de contaminació, per la qual cosa va treballar amb recipients de vidre que havien estat tancats per fusió. També va utilitzar mètodes òptics per determinar la tensió superficial. Aquests mètodes sensibles es basaven en la reflexió òptica per caracteritzar la geometria local de la superfície del líquid.
Els fenòmens que manifesten la tensió superficial són:
– Formació de gotes de líquids dins l’aire o en absència de la gravetat.
– Formació de gotes en superfícies que atreuen poc el líquid.
– Insectes que poden caminar sobre l’aigua perquè la tensió superficial fa que la superfície es comporti com una membrana elàstica.
– Agulles, clips o monedes que poden surar a l’aigua sense mullar-se.
– Pujada o baixada del nivell de líquid dins un capil·lar.
– El sabó redueix la tensió superficial de l’aigua (banya i neteja millor la roba).
