Nach Quecksilber als Spitzenreiter unter den Reinstoffen hat Wasser eine besonders hohe Oberflächenspannung. Diese sinkt mit steigender Temperatur deutlich und kann durch Hinzufügen schon geringer Mengen oberflächenaktiver Stoffe (Tenside) deutlich reduziert werden.

Perlt die Testtinte hingegen von der Metalloberfläche ab, ist die Oberflächenspannung (Grenzflächenspannung) der Metalloberfläche kleiner als die Oberflächenspannung der Testtinte.

Da eine völlige nicht-Wechselwirkung ausgeschlossen ist, ist die Grenzflächenspannung zwischen zwei Flüssigkeiten immer kleiner, als die Differenz der Oberflächenspannungen bei Flüssigkeiten.

Die Oberflächenspannung bestimmt, ob Flüssigkeiten sich gleichmäßig auf einer Oberfläche verteilen oder abperlen. Hohe Oberflächenspannungen sorgen für eine bessere Benetzung, während niedrige Werte oft dazu führen, dass Flüssigkeiten in Tropfenform verbleiben.

In diesem Artikel erklären wir dir, was eine Oberflächenspannung genau ist, welche Einheit sie hat und wie du sie berechnest. Zusätzlich zeigen wir dir verschiedene Versuche, wie du die Oberflächenspannung messen kannst. Du möchtest die Thematik in einem animierten Lehrvideo erklärt bekommen? Dann schau unser Video dazu an!

Der Schwerkraft stemmt sich die Oberflächenspannung entgegen. Sie ist bei Quecksilber sehr groß (γ=484 mN/m). Ein Tropfen Öl (mit γ ~ 30-40mN/m) verhält sich bekanntermaßen anders: obwohl die Dichte viel geringer ist, zerfließen Öltröpfchen zu dünnen Filmen.

Verfahren zur Messung der Oberflächenspannung müssen die Oberfläche etwa durch Ziehen oder Drücken gezielt vergrößern. Beim Blasen-Differenzdruck-Verfahren geschieht dies durch das Erzeugen einer Luftblase an einer Kapillarspitze.

Die Oberflächenspannung wird nun so definiert: Die Arbeit, die zur Vergrößerung der Oberfläche verrichtet werden muss, geteilt durch die Fläche, die dabei zusätzlich entsteht.

Als Oberflächenspannung wird die Arbeit bezeichnet, die aufgewendet werden muss, um die Oberfläche einer Phase zu vergrößern. Die Oberflächenspannung hat als Arbeit pro Fläche bzw. Kraft pro benetzter Länge die Einheit mN/m und trägt das Formelzeichen σ (kleines Sigma).

Wie bei der Oberflächenspannung wird zwischen der statischen Grenzflächenspannung (gemessen im Gleichgewicht bei mechanisch unveränderter Grenzfläche) und der dynamischen Grenzflächenspannung (gemessen während der Änderung der Grenzfläche) unterschieden.