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Tension superficielle
Bonjour,
Dans le cadre de mon TIPE, j'étudie des propriétés hydrophiles de certains verres et notamment des valeurs d'angle de contact. C'est pourquoi, je voulais vérifier si la mesure de mes angles de contact était cohérente avec la loi de Young-Dupré , mais il me faut alors connaitre la valeur des tensions superificielle des interfaces verre/air, eau/air, Verre/eau.
J'ai réussi à trouver une valeur pour l'interface eau/air (). Mais lorsque je n'arrive pas à trouver des valeurs pour les autres interfaces, ou alors lorsque j'en trouve il n'est pas préciser de quelle interface il s'agit!
Donc si vous trouvez des valeurs de tensions superficielles de ces interfaces du verre avec l'eau et l'air, je suis preneur. Je ne cherche pas une valeur exacte d'un angle de contact mais juste une idée en dizaine de degrés.
Merci à vous, et bonne journée!
Bonjour,
Le mieux, c'est de trouver un handbook de physique. Ils doivent en avoir dans ton lycée : demande à ton prof de physique (et éventuellement au prof de chimie, car il y a des handbooks de physique-chimie). C'est effectivement difficile de trouver des valeurs tabulées directement sur internet.
Bonjour,
j'ai réussi à me proposer un des ces manuels. Malheureusement, il n'est pas écrit en français. Après traduction, je trouve comme énergie de surface
eau-air 72,3 /
air-verre 149,2 /
eau-verre 71,8 /
Je trouve étonnant que la tension de surface air-verre soit plus grande que celle eau-verre! Qu'en pensez-vous ?
Merci
Oui, dit comme ça, ça paraît étonnant en effet. Je me renseigne et je reviens vers vous si je trouve. Tentez de poser la question à un prof de physique : ceux qui sont agrégés devraient avoir une réponse à donner.
Alors, j'ai une proposition à vous faire : la formule du verre, c'est SiO2 (silice) qui peut donc faire des liaisons hydrogène avec l'eau liquide, ce qui stabilise les molécules à la surface, et donc diminue l'énergie de surface.
Faîtes juste attention au vocabulaire : l'énergie de surface s'exprime en N.m et est proportionnelle à Gamma.S où Gamma est la tension superficielle en N/m.
J'espère que ça vous va, comme explication.
Voici une autre proposition plus complète, qui ne vient pas de moi mais d'un ami qui étudie en physique :
On peut trouver une certaine logique en cherchant (après c'est pas super intuitif).
Pour ça on part du fait que l'énergie d'une phase solide est plus faible que celle d'une phase liquide qui est plus faible qu'une phase gazeuse. Après on raisonne en "cout" énergétique pour une molécule d'aller à la surface pour avoir la valeur de la tension de surface. ça nous donne:
-Interface liquide/gaz: pour chaque molécule a l'interface, celle-ci se retrouve avec moitié moins de molécules d'eau dans son environnement. Du coup on a la moitié des liaisons hydrogènes qui ne se font pas par rapport à l'état de référence (une molécule complètement entourée d'autre molécule d'eau) ==> augmentation de l'énergie.
-Interface solide/gaz: pour chaque molécule a l'interface on a la moitié des liaisons covalente pas faites ==> augmentation de l'énergie mais en plus fort. (Energie liaison covalente > liaison hydrogène dans mes souvenirs)
-Interface solide/liquide: on a des liaisons chimique pas faites au niveau des interfaces liquides et solides. Cependant ceci est en partie compensé par des liaisons (Van der Waals/hydrogène) entre les molécules liquide/solide. Du coup on se retrouve avec une énergie de surface légèrement plus faible.
On néglige les interactions intermoléculaires dans les gaz.
On peut également noter que la somme des tensions superficielles verre/eau et eau/air est plus faible que la tension verre/air, donc on aurait un système plus stable, ce qui pourrait nous ramener au fait que l'eau "aime" s'intercaler entre l'air et le verre : elle mouille le verre.
Bien sûr, ce ne sont que des suppositions, ceci est à mettre en relation avec d'autres valeurs expérimentales, pour d'autres liquides/gaz/solides afin de vérifier si ça colle.
Bon courage pour la fin de votre TIPE.
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