Intro -
Ytkemi
och
Ytenergi

EminTech 

Ytkemi

Ytkemi behandlar hur vi kan
påverka ytors egenskaper.
Exempel på när vi använder
yt-kemi är när vi diskar,
målar eller vallar skidor
 
En yta, eller rättare uttryckt
ett gränsskikt, utgör gränsen
mellan två material.
Ytan är egentligen en
volym som är minst en
molekylstorlek tjock.

 

Ett målat träbord täcks av
två ytor:
En yta där trä och färg möts och
den andra där färg och luft möts.
När du målar bordet påverkar
båda ytorna hur färgen sprids
på träet.
 
Anledningen till att ytkemiär så
viktigt är att det nästan alltid är
ogynnsamt att bilda en yta.
Ogynnsamhet uttrycks med
att det existerar en ytenergi

Ytenergi

Ytenergi för en vätska (ljusblå)
mot luft (ofärgad) beror på att
vätskemolekyler (mörkblå)
attraheras (pilar) starkare
till andra vätskemolekyler
än till luft.

Molekyler nära gränsen
mellan vätska och luft
befinner sig alltså på
en ofördelaktig plats.

Att transportera dem till den
ofördelaktiga platsen,
(= att skapa ytan)
kostar energi - ytenergi.

Ibland kallas en vätskas
ytenergi för ytspänning
(engelska "surface tension").
Båda termerna beskriver
samma energi.

Ytenergi är den energi som
krävs för att skapa en yta.
Dimensionen för ytenergi är
energi per ytenhet.

Till höger visas några olika
enheter som används för
ytenergi

Om den grå substansen till vänster
delas i två delar ökar ytan för
substansen med de ytor som
visas som gröna.

Att skapa en yta (grön) kostar
energi. Om materialet befinner
sig i luft är energin är lika med
ytenergin för materialet mot luft
multiplicerat med ytornas storlek.

Ytaktivt ämne

Om vi vill finfördela (dispergera)
ett ämne blir ytenergin viktig
(här finns ett exempel).
Då krävs det metoder och sub-
stanser för att sänka energin.
Dessa kallas ytaktiva ämnen,
på engelska "surfactants".

Ytaktiva ämnen är molekyler som
byggs upp av två delar: en del
som växelverkar med substans
på den ena sidan av ytan,
och en del som växelverkar
med den andra.

Ytaktiva ämnen är vanliga:

• När vi vill lösa smuts i vatten
använder vi tvålar eller tensider.

• Biologiska cellers membran
består av en fet region omgiven
av polära lipider och ytaktiva
proteiner.

• I byggbranschen kallas material
som minskar ytenergier för primers.

• Fetter dispergeras i matsmält-
ningssystemet av galla och av
fettsyror från spjälkade fetter.