Szőke Béla (szerk.): Műszaki nagyjaink 3. Fizikus és matematikus alkotó oktatók, főként a mérnökképzés tanárai sorából (Budapest, 1983)
Renner János: Eötvös Loránd
A felületi feszültségre vonatkozó Eötvös-törvény A folyadékok felületi feszültségének kérdése Eötvös figyelmét már külföldi egyetemi éveiben felkeltette. Ebben kétségkívül része van königsbergi tanára, Franz Neumann kapillaritásról szóló előadásának. Miként fentebb említettük, önállóan gondolt ki kísérleti eljárást a felületi feszültség mérésére. Ezt a kísérleti eljárást később továbbfejlesztette és a kísérleti eredményekből igen nevezetes törvényszerűséget állapított meg. A felületi feszültség a folyadékoknak igen jellemző tulajdonsága. Ennek megnyilvánulása az a jelenség, hogy a folyadék a részecskéi között működő belső erők hatására igyekszik a legkisebb felszínt felvenni. Ezzel magyarázható a kis tömegű folyadék cseppalakja, a felfújt, színekben játszó szappanbuborék, továbbá a hajszálcsövek jelensége. A szabad felszín alakja sokat árul el a folyadék belső felépítéséről, de ismerni kell a kapcsolatot a felszín alakja és a felületi feszültség között. Bár ez a kapcsolat már régebben ismeretes volt, Eötvös korán felismerte azt, hogy minél pontosabban sikerül meghatározni a folyadékfelszín alakját és abból a felületi feszültséget, annál mélyebben lehet behatolni a folyadék belső felépítésének ismeretébe. Königsbergben kidolgozott kísérleti eljárása azt a célt szolgálta, hogy a folyadékmeniszkusz alakját, annak görbületét minél pontosabban meghatározza. Eötvös ezt a feladatot igen elmés módon úgy oldotta meg, hogy a folyadékfelületről visszavert fénysugarakkal mintegy kitapogatta a folyadékfelszín különböző görbültségű pontjait. Ilyen módon igen pontosan meghatározta a folyadékfelszín alakját és abból a felületi feszültséget. Eötvös kísérleteiben az is igen fontos ötlet volt, hogy a vizsgált folyadékot leforrasztott zárt üvegedényben helyezte el, s ezzel biztosította, hogy a folyadék felszíne teljesen tiszta, szennyeződéstől mentes maradjon. Ennek annál inkább nagy volt a jelentősége, mert Eötvös előtt a kutatók azt tapasztalták, hogy a felületi feszültség idővel megváltozik, s azt valamilyen rugalmas utóhatásnak tulajdonították. Eötvös kísérleteivel bebizonyította, hogy a felületi feszültség időbeli megváltozásának oka a szabad folyadékfelület szennyeződése. A beforrasztott üvegedényben végzett vizsgálatoknak az az előnye is megvolt, hogy a folyadékokat forrpontjuknál magasabb hőmérsékleten is lehetett vizsgálni egészen a kritikus hőmérsékletig. Eötvös a felületi feszültségre vonatkozó pontos mérési adatok birtokában azt kutatta, hogy milyen befolyása van az anyagi minőségnek, az anyag molekulasúlyának a felületi feszültségre. Bár a folyadék felületét igen sok molekula alkotja, elgondolható olyan igen kicsi felületrész, amelyre átlag egy molekula jut. Ez a kicsi felületrész a molekuláris felület. Ha egy molekula a folyadék belsejéből a felületére kerül, vagyis a folyadék felülete a molekuláris felülettel nagyobbodik, akkor az eközben végzett munka a molekuláris felületi energia. ‘Eötvös a különböző folyadékok molekuláris felületi energiáját, amely a felületi feszültséggel van szoros kapcsolatban, különböző hőmérsékleteken vizsgálta, s azt találta, hogy a különböző folyadékok molekuláris felületi energiája egy 96
