在日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中(zhong)，可以觀察到很(hen)多(duo)與表面張力(li)(li)有關的(de)(de)現象，譬如毛細管(guan)中(zhong)液體的(de)(de)上升或(huo)下降(jiang)、水珠會(hui)以球形存(cun)在、自(zi)來(lai)水筆(bi)的(de)(de)墨(mo)水不會(hui)因地心引力(li)(li)而滴出(chu)等，吹出(chu)的(de)(de)肥皂(zao)泡(pao)泡(pao)、荷葉或(huo)芋葉上的(de)(de)滾動的(de)(de)水珠、都和(he)表面張力(li)(li)有關。

表面張力指的是液體表面任意二相鄰部分之間垂直于它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成同處在液體表面薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。表面張力還存在于不同相之間的界面，并非只限于液－氣之間，其他如液－固和氣－固之間也有，甚至不互溶的兩液相之間也有表面張力，它們更正確的名稱應為界面張力。當(dang)一(yi)(yi)液(ye)滴在(zai)(zai)固(gu)(gu)(gu)體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)，在(zai)(zai)氣(qi)、固(gu)(gu)(gu)、液(ye)三相(xiang)的(de)交(jiao)會點相(xiang)互(hu)間的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力成一(yi)(yi)平衡狀態，因此產生了(le)液(ye)相(xiang)與固(gu)(gu)(gu)相(xiang)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)接(jie)(jie)(jie)觸角。液(ye)滴在(zai)(zai)固(gu)(gu)(gu)體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)有兩種極(ji)端的(de)情況，如(ru)果液(ye)體(ti)(ti)完(wan)全潤濕(shi)固(gu)(gu)(gu)體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，則接(jie)(jie)(jie)觸角趨(qu)近于0，如(ru)水在(zai)(zai)玻璃(li)(li)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)。如(ru)果液(ye)體(ti)(ti)完(wan)全不潤濕(shi)固(gu)(gu)(gu)體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，則接(jie)(jie)(jie)觸角趨(qu)近于180度，這(zhe)時(shi)液(ye)體(ti)(ti)成為球滴，如(ru)水銀在(zai)(zai)玻璃(li)(li)上(shang)或水在(zai)(zai)鐵氟龍表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力的(de)存(cun)在(zai)(zai)形成了(le)一(yi)(yi)系列日常生活中可以觀察到(dao)的(de)特殊現象（圖(tu)1）。

圖1 生活(huo)中看到的表面(mian)張力現象

細心觀察蓮花、芋頭葉(xie)(xie)(xie)及甘(gan)藍菜(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)面(mian)(mian)(mian)，我們發現(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)珠可(ke)以在(zai)這(zhe)些(xie)葉(xie)(xie)(xie)面(mian)(mian)(mian)上(shang)自(zi)由(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滾動。自(zi)來(lai)(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)筆(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)水(shui)(shui)(shui)不(bu)(bu)(bu)會因(yin)地心引力(li)而(er)滴出(chu)(chu)(chu)(chu)、毛(mao)(mao)筆(bi)(bi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)汁不(bu)(bu)(bu)會掉下(xia)(xia)來(lai)(lai)(lai)(lai)。水(shui)(shui)(shui)滴在(zai)水(shui)(shui)(shui)龍頭下(xia)(xia)會慢慢形成一個球狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴再滴下(xia)(xia)來(lai)(lai)(lai)(lai)，肥(fei)皂泡(pao)泡(pao)吹出(chu)(chu)(chu)(chu)來(lai)(lai)(lai)(lai)不(bu)(bu)(bu)會破。這(zhe)些(xie)現(xian)(xian)象(xiang)都(dou)是(shi)和表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)有關(guan)。水(shui)(shui)(shui)珠能在(zai)荷(he)葉(xie)(xie)(xie)上(shang)自(zi)由(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滾動，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)水(shui)(shui)(shui)在(zai)葉(xie)(xie)(xie)面(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)角介于(yu)130～160度之間，接(jie)(jie)觸(chu)角大(da)(da)顯示(shi)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)珠不(bu)(bu)(bu)易潤濕表(biao)面(mian)(mian)(mian)。而(er)自(zi)來(lai)(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)筆(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)水(shui)(shui)(shui)不(bu)(bu)(bu)會滴出(chu)(chu)(chu)(chu)來(lai)(lai)(lai)(lai)以及毛(mao)(mao)筆(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)汁不(bu)(bu)(bu)會掉下(xia)(xia)來(lai)(lai)(lai)(lai)是(shi)因(yin)為(wei)液(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毛(mao)(mao)細管(guan)現(xian)(xian)象(xiang)。因(yin)為(wei)毛(mao)(mao)細管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)與管(guan)壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)角小(xiao)于(yu)90度，表(biao)示(shi)水(shui)(shui)(shui)與管(guan)壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附著(zhu)力(li)較水(shui)(shui)(shui)分子間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內聚力(li)大(da)(da)，由(you)于(yu)附著(zhu)力(li)與表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用，一垂直毛(mao)(mao)細管(guan)端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴會被吸住，并和重力(li)達到平衡，這(zhe)就是(shi)自(zi)來(lai)(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)筆(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)水(shui)(shui)(shui)不(bu)(bu)(bu)會因(yin)地心引力(li)而(er)滴出(chu)(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)。而(er)便宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子筆(bi)(bi)往往因(yin)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)不(bu)(bu)(bu)良而(er)不(bu)(bu)(bu)順暢或油墨(mo)溢出(chu)(chu)(chu)(chu)。毛(mao)(mao)筆(bi)(bi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨(mo)汁不(bu)(bu)(bu)會掉下(xia)(xia)來(lai)(lai)(lai)(lai)也(ye)是(shi)毛(mao)(mao)細現(xian)(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)。

表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)牽涉到(dao)生活中(zhong)許許多多的(de)(de)(de)(de)(de)特殊現象(xiang)，在與表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)有關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)現象(xiang)中(zhong)，接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)扮演(yan)著極為重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)色，藉由(you)改變表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)可以控制(zhi)接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)，進而(er)應用由(you)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)所牽涉到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)現象(xiang)。例(li)如當液(ye)體表面(mian)(mian)(mian)累積有電荷時，由(you)于同性相斥的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系，拉伸薄膜(mo)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)就會減少，表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)也(ye)因而(er)降低。電濕(shi)潤(run)（electrowetting）就是(shi)利用這種(zhong)(zhong)(zhong)現象(xiang)，在液(ye)面(mian)(mian)(mian)施一電壓(ya)，藉由(you)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)減少和(he)接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)改變，掌控液(ye)－固間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)濕(shi)狀態。蓮葉的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)潔功能是(shi)由(you)于納米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)纖(xian)毛結構使(shi)其(qi)具有與水的(de)(de)(de)(de)(de)超高接觸(chu)(chu)(chu)角(jiao)。科學家在了解這種(zhong)(zhong)(zhong)自(zi)然界神奇(qi)功能的(de)(de)(de)(de)(de)原理后，開(kai)發出可以運用在建筑(zhu)物的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)墻、汽車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)烤漆、衛(wei)浴設備的(de)(de)(de)(de)(de)瓷釉(you)上的(de)(de)(de)(de)(de)涂層，這些涂層材料(liao)達到(dao)自(zi)潔的(de)(de)(de)(de)(de)功效，成為真正的(de)(de)(de)(de)(de)「不沾鍋」，在生活中(zhong)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用。

圖2 Kibron便(bian)攜式(shi)表面張力分析儀(yi)EZ-Pi Plus

表面張力以及接觸角的測試可以通過專業的表面張力儀器(qi)測(ce)試。一般來(lai)說測(ce)量液(ye)體表面張力(li)值的(de)測(ce)定儀器(qi)，基于原(yuan)理的(de)不同可以(yi)分為白金(jin)板法(fa)(fa)、白金(jin)環法(fa)(fa)、最(zui)大氣(qi)泡法(fa)(fa)、懸滴法(fa)(fa)、滴體積法(fa)(fa)以(yi)及滴重法(fa)(fa)等(deng)原(yuan)理，實(shi)現(xian)精確液(ye)體的(de)表面張力(li)值的(de)測(ce)量。

芬蘭Kibron公司研發的便攜式動態表面張力儀EZ-Pi Plus（如圖2所示），儀器采用du Noüy和Wilhemly技術（白金板法、白金環法的技術改進），能夠精確、快速地測量靜態表面張力和動態表面張力，動(dong)態(tai)接觸角，并可實現兩相之間靜態(tai)界面張力。