Oberflächenspannung von Wasser einfach erläutert
Ähnlich wie bei sämtlichen Flüssigkeiten formt die Oberfläche von Wasser ebenfalls eine Art flexible Schicht, welche oft auch als Wasserhaut bezeichnet wird. Mit "Oberfläche" ist hierbei die Abgrenzung von dem Wasser zur Atmosphäre gemeint.
Weshalb existiert eine Wasserhaut?
Die Wasserpartikel haften, analog zu allen Flüssigkeiten, zusammen. Es wirken sogenannte Anziehungskräfte (Kohäsion), welche für Naturwissenschaftler erklärbar sind, die aber auch auf gewisse Weise mystisch anmuten. Man kann sich dies vielleicht am besten so vorstellen, dass einzelne Wasserpartikel sich kontinuierlich aneinanderklammern (es erfolgt sogar ein Partnertausch!).
Wasserpartikel ziehen sich demnach wechselseitig an. Dies geschieht in alle Richtungen: nach oben, nach unten sowie nach links und nach rechts. Die Wasserpartikel an der Wasseroberfläche können sich jedoch nicht nach oben ausrichten, da es dort lediglich Luft gibt! Umso intensiver halten sie sich an angrenzenden Wasserpartikeln und Wasserpartikeln unter ihnen fest. Dies ist eine spezielle Kraft von oben, die bewirkt, dass die Oberfläche des Wassers sich möglichst weit verkleinert und sich irgendwie auch anspannt -> Oberflächenspannung.
Die Wasserhaut ermöglicht es, dass leichte Objekte und Tiere auf dem Wasser laufen können.
Die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten variiert!
Wasser weist eine vergleichsweise hohe Oberflächenspannung auf. Öl besitzt eine geringere Oberflächenspannung. Je stärker die Anziehungskräfte zwischen den Partikeln sind, desto höher ist die Oberflächenspannung.
Die Oberflächenspannung verändert sich mit der Temperatur einer Flüssigkeit. Sie nimmt in der Regel bei steigender Temperatur ab, da die Partikel ihren Abstand zueinander vergrößern und somit die Anziehungskräfte zwischen den Partikeln nachlassen.
Weshalb reduziert Seife die Oberflächenspannung von Wasser?
An dieser Stelle ist es sinnvoll, auf den Eintrag "Wie löst sich Seife in Wasser?" zu verweisen. In Wasser gelöste Seifenmoleküle präferieren es, sich im Wasser an der Wasseroberfläche aufzuhalten. Dadurch wird der Zusammenhalt der Wasserpartikel beeinträchtigt. Der Abstand zwischen den Wasserpartikeln wächst, der Zusammenhalt und somit die Spannung sinkt.