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作為一種液體分子間的作用力,水的表面張力發(fā)生在液體和氣體接觸時的邊界部分。是由于表面層的水分子處于特殊情況決定的。水內部的分子和分子間幾乎是緊挨著的，分子間經常保持平衡距離，稍遠一些就相吸，稍近一些就相斥，這就決定了水分子不像氣體分子那樣可以無限擴散，而只能在平衡位置附近振動和旋轉。
在水表面附近的分子由于只顯著受到液體內側分子的作用，受力不均，使速度較大的分子很容易沖出液面，成為蒸汽，結果在液體表面層(跟氣體接觸的液體薄層)的分子分布比內部分子分布來得稀疏。
相對于液體內部分子的分布來說，它們處在特殊的情況中。表面層分子間的斥力隨它們彼此間的距離增大而減小，在這個特殊層中分子間的引力作用占優(yōu)勢。這種表面層中任何兩部分聞的相互牽引力，促使了液體表面層具有收縮的趨勢，由于表面張力的作用，液體表面總是趨向于盡可能縮小，因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。表面張力的方向和液面相切，并和兩部分的分界線垂直，如果液面是平面，表面張力就在這個平面上。 如果液面是曲面，表面張力就在這個曲面的切面上。
在自然界中，我們可以看到很多表面張力的現(xiàn)象和對張力的運用。比如，露水總是盡可能的呈球型,而某些昆蟲則利用表面張力可以漂浮在水面上。
1、最常見的就是洗完手之后關掉水龍頭，還有點水留在龍頭口，欲滴未滴的樣子，就是水的張力在和地球引力做斗陣了；
2、在小池塘或者河邊，會看見一些水黽，它們居然會“水上漂”，行走在水面上！同樣大小的水黽要比水還輕，而且它們按在水面上的腳是不會破壞水面的張力的。
3、下雨天，荷葉上滾動的水珠了，一顆顆水珠團在一起而不是像潑在地面上的水一樣癱成一片。
4、毛細現(xiàn)象：生活中紅比較容易見到的就是紙巾擦桌子上的水，我們用的鋼筆，圓珠筆等文件。非常細的管子插入浸潤液體里，因為液體的張力，管內的液體上升，比管外的液體平面高；如果插入不浸潤物體，就會比管外的液體平面滴。大自然里植物的莖輸送水就是靠里面的纖維導管，把泥土里的水輸送上來的
可以用Harkins的經驗公式：水的表面張力＝75.796－0.145t－0.00024t^2.式中t為攝氏溫度,表面張力單位為mN/m.這個公式在10－60℃時適用.
純水在不同溫度下的表面張力系數(shù)如下表所示。
溫度（℃） σ（×10-2牛/米）
0 ....................... 7．56
5 .........................7．49
10 .........................7．42
15 ............................7．35
20 ............................ 7．28
25 .................................... 7．20
水和冰的表面張力就是液體和土體表面張力之分。固體也有表面張力，而且固體的表面張力比液體大很多。固體的表面張力是通過向表面增加附加原子，從而在新表面形成時所作的功。液體表面能與表面張力數(shù)值相等單位相同。即液體不能承受剪切應力，無塑性變形，但固體能承受剪切應力外力作用表現(xiàn)在表面積增加，有部分變成塑性形變，因而固體表面能及表面張力不相等。因此，冰的表面張力大于水的表面張力。
測定水或者其他液體表面張力有以下幾種方法。
1、電導法
本法僅適合于表面活性較強的離子表面活性劑CMC的測定，以表面活性劑溶液電導率或摩爾電導率對濃度或濃度的平方根作圖，曲線的轉折點即CMC。溶液中若含有無機離子時，方法的靈敏度大大下降。
2、表面張力法
表面張力測定法適合于離子表面活性劑和非離子表面活性劑臨界膠束濃度的測定，無機離子的存在也不影響測定結果。在表面活性劑濃度較低時，隨著濃度的增加，溶液的表面張力急劇下降，當?shù)竭_臨界膠束濃度時，表面張力的下降則很緩慢或停止。以表面張力對表面活性劑濃度的對數(shù)作圖，曲線轉折點相對應的濃度即為CMC。如果在表面活性劑中或溶液中含有少量長鏈醇、高級胺、脂肪酸等高表面活性的極性有機物時，溶液的表面張力-濃度對數(shù)曲線上的轉折可能變得不明顯，但出現(xiàn)一個最低值。這也是用以鑒別表面活性劑純度的方法之一。
3、光散射法
光線通過表面活性劑溶液時，如果溶液中有膠束粒子存在，則一部分光線將被膠束粒子所散射，因此測定散射光強度即濁度可反映溶液中表面活性劑膠束形成。以溶液濁度對表面活性劑濃度作圖，在到達CMC時，濁度將急劇上升，因此曲線轉折點即為CMC。利用光散射法還可測定膠束大小(水合直徑)，推測其締合數(shù)等。但測定時應注意環(huán)境的潔凈，避免灰塵的污染。
4、染料法
一些有機染料在被膠團增溶時。其吸收光譜與未增溶時發(fā)生明顯改變，例如頻那氰醇溶液為紫紅色，被表面活性劑增溶后成為藍色。所以只要在大于CMC的表面活性劑溶液中加入少量染料，然后定量加水稀釋至顏色改變即可判定CMC值。采用滴定終點觀察法或分光光度法均可完成測定。對于陰離子表面活性劑，常用的染料有頻那氰醇、堿性蕊香紅G；陽離子表面活性劑可用曙紅或熒光黃；非離子表面活性劑可用頻那氰醇、四碘熒光素、碘、苯并紫紅4B等。采用染料法測定CMC可因染料的加入影響測定的精確性，尤其對CMC較小的表面活性劑的影響更大，另外，當表面活性劑中含有無機鹽及醇時，測定結果也不甚準確。
目前還有許多現(xiàn)代儀器方法測定CMC，如熒光光度法、核磁共振法、導數(shù)光譜法等。
