Der Hauptunterschied zwischen Kohäsion und Oberflächenspannung besteht darin, dass Kohäsion die intermolekularen Kräfte beschreibt, die zwischen identischen Molekülen auftreten, während Oberflächenspannung die Elastizität der Oberfläche einer Flüssigkeit beschreibt.
Die Oberflächenspannung ist eine Eigenschaft von Flüssigkeiten, die durch die Kohäsionskräfte zwischen identischen Flüssigkeitsmolekülen entsteht. Kohäsion kann als Aggregation ähnlicher Moleküle aufgrund der intermolekularen Anziehungskräfte zwischen ihnen beschrieben werden.
Was ist Kohäsion?
Kohäsion ist eine Art intermolekularer Kraft, die zwischen zwei identischen Molekülen auftritt. Beispielsweise kann die Wechselwirkung zwischen Wassermolekülen als Kohäsion bezeichnet werden. Diese Eigenschaft der Kohäsion im Wasser ermöglicht es den Wassermolekülen, sich gleichmäßig zu bewegen (mit anderen Worten, ein kontinuierlicher Fluss wird durch Kohäsionskräfte aufrechterh alten). Außerdem können wir die Form der Regentropfen oder die Existenz von Wassertröpfchen statt einzelner Moleküle mit dem Konzept der Kohäsion erklären.
Abbildung 01: Die Form von Wassertropfen
Außerdem ist die Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Wassermolekülen zu bilden, der Hauptgrund für die Kohäsionskräfte von Wassermolekülen. Jedes Wassermolekül kann mit anderen Wassermolekülen vier Wasserstoffbrückenbindungen bilden; daher ist die Sammlung von Anziehungskräften viel stärker. Elektrostatische Kräfte und Van-der-Waals-Kräfte zwischen ähnlichen Molekülen verursachen ebenfalls Adhäsion. Die Adhäsion aufgrund von Van-der-Waals-Kräften ist jedoch etwas schwächer.
Was ist Oberflächenspannung?
Oberflächenspannung ist ein Phänomen, bei dem die Oberfläche einer Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeit mit dem Gas in Kontakt kommt, wie eine dünne elastische Schicht wirkt. Dieser Begriff ist nur nützlich, wenn die Flüssigkeit in Kontakt mit einem Gas ist (z. B. wenn sie zur normalen Atmosphäre geöffnet wird). Der Begriff „Grenzflächenspannung“hingegen ist wichtig für die Schicht zwischen zwei Flüssigkeiten.
Abbildung 02: Einige kleine Insekten können aufgrund der Oberflächenspannung auf der Wasseroberfläche laufen
Außerdem bewirken die Anziehungskräfte zwischen verschiedenen chemischen Spezies, dass sich die flüssigen Moleküle miteinander verbinden. Dabei werden die Flüssigkeitsmoleküle in der Flüssigkeitsoberfläche von den Molekülen in der Mitte der Flüssigkeit angezogen. Es handelt sich also um eine Art Kohäsion. Die Anziehung zwischen flüssigen Molekülen und gasförmigen Molekülen in Kontakt mit der Flüssigkeit (oder die Adhäsionskräfte) sind jedoch vernachlässigbar. Dadurch kann diese Oberflächenschicht aus flüssigen Molekülen als elastische Membran wirken. Diese Oberflächenschicht aus flüssigen Molekülen steht unter Spannung, da nicht genügend Anziehungskräfte vorhanden sind, um die auf sie wirkenden Kohäsionskräfte auszugleichen; daher wird dieser Zustand Oberflächenspannung genannt.
Formel zur Berechnung der Oberflächenspannung:
Oberflächenspannung (γ)=F/d
In der obigen Formel ist F die Oberflächenkraft und d die Länge, entlang derer die Oberflächenkraft wirkt. Daher wird die Messung der Oberflächenspannung durch die Einheit N/m (Newton pro Meter) angegeben. Es ist die SI-Einheit zur Messung der Oberflächenspannung.
Was ist der Unterschied zwischen Kohäsion und Oberflächenspannung?
Der Hauptunterschied zwischen Kohäsion und Oberflächenspannung besteht darin, dass Kohäsion die intermolekularen Kräfte beschreibt, die zwischen identischen Molekülen auftreten, während Oberflächenspannung die Eigenschaft der Elastizität der Oberfläche einer Flüssigkeit beschreibt. Kurz gesagt, Oberflächenspannung kann aufgrund von Kohäsion beobachtet werden.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Kohäsion und Oberflächenspannung zusammen.
Zusammenfassung – Kohäsion vs. Oberflächenspannung
Aufgrund der Kohäsion kann eine Oberflächenspannung beobachtet werden. Der Hauptunterschied zwischen Kohäsion und Oberflächenspannung besteht darin, dass Kohäsion die intermolekularen Kräfte beschreibt, die zwischen identischen Molekülen auftreten, während die Oberflächenspannung die Eigenschaft der Elastizität der Oberfläche einer Flüssigkeit beschreibt.
