Die Kohäsion und die Oberflächenspannung

In der Natur kann man auf Teichen Insekten beobachten, die auf dem Wasser laufen können, wie zum Beispiel Wasserläufer, und auch wenn man eine Rasierklinge vorsichtig auf eine Wasseroberfläche legt, bleibt sie liegen, obwohl in beiden Fällen die Dichte des Gegenstandes größer ist, als die von Wasser und er somit untergehen müsste.

Der Grund für dieses Phänomen ist die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten, deren Ursache wiederum die Kohäsionskraft in Flüssigkeiten ist. Die Entstehung dieser Kraft kann man sich so vorstellen, dass sich die Moleküle im Inneren einer Flüssigkeit alle gegenseitig anziehen. Zu erklären, wie dies genau funktioniert ist Aufgabe der Chemie. Im Inneren der Flüssigkeit werden die Moleküle nun von allen ihren Nachbarn angezogen, so dass sich die Anziehungen gegenseitig aufheben und keinerlei Auswirkungen haben.

Anders ist es an der Wasseroberfläche: Hier werden die Moleküle nur nach unten und zu den Seiten angezogen, so dass sie einen Zug zum Inneren der Flüssigkeit erfahren.

Daraus resultiert die sogenannte Oberflächespannung für die folgendes gilt:

An der Oberfläche von Flüssigkeiten erzeugen die Kohäsionskräfte der Flüssigkeit eine Spannung, die eine unter den gegebenen Umständen kleinstmögliche Oberfläche bewirkt.


Diese Oberflächenspannung ist es, die die Gewichtskraft des Wasserläufers aufhebt. Ebenfalls sichtbar wird sie, wenn man einen Drahtring in Seifenwasser taucht und auf die so entstandene Seifenhaut einen Fadenring legt: Der Fadenring nimmt eine Kreisförmige Lage ein, denn so ist die Oberfläche des Seifenwassers am kleinsten.

Die Kohäsitionskräfte und somit auch dieOberflächenspannung können aber auch herabgesetzt werden, indem man spezielle Stoffe, sogenannte Tenside oder Entspannungsmittel, in der Flüssigkeit löst. Solche Tenside sind zum Beispiel in Spülmitteln enthalten. Setzt man genug von ihnen ein, so kann die "Haut" des Wassers völlig zerstört werden. Man erhält entspanntes Wasser, welches sich sehr gut zu Reinigungszwecken eignet.