日本大百科全書（ニッポニカ）

通常、液体の表面でその表面積を小さくするように働く力をいう。水滴や水銀の粒子が丸くなるのはこの力のためであることはよく知られている。一般的には、気相、液相、固相の組合せで、気‐液、気‐固、液‐液、液‐固、固‐固の5種類の界面が考えられるが、とくに気‐液および気‐固の界面を表面といい、したがって表面張力は、二相間の界面において生じる、界面の面積を縮小するように働く力、すなわち界面張力の一種である。
　表面張力が生じるのは、表面における液体分子の分布と配向が相の内部と異なるためである。液体内にある分子は、その周囲に存在する分子から引力を受けているが、表面にある分子は、その周囲にある分子数が内部の分子に比べて半分となり、受ける引力も半分となる。このことは、表面の分子は内部の分子に比べて余分のエネルギーをもっていることを意味する。このように表面における分子の状態が表面張力を決定している。
　表面張力は、通常、単位長さ当りの力（dyn／cm＝10^-3N/m）で表される。もし液体の表面を広げようとすると、この張力に抗して仕事をしなければならない。液体の単位面積の表面をつくるのに要する仕事もすなわち表面張力と同じである。この仕事は自由エネルギーとして表面に蓄えられるわけであるから、表面張力は単位面積当りの表面自由エネルギー（erg／cm²＝10^-3J/m²）とも等しい。
　多くの液体の表面張力は常温付近では温度に対して直線的に低下する。液体の温度が上昇すると、分子の熱運動が盛んになって分子間距離が増大し、そのため分子間引力は小さくなって表面張力は低下する。臨界温度になれば表面張力はゼロになる。
　いくつかの物質の常温における表面張力を次に示す。水＝72.75、エタノール＝22.55、ベンゼン＝28.9、クロロホルム＝27.2、酢酸＝27.7、トルエン＝28.4、水銀＝475（20℃、dyn/cm）。水銀の表面張力が非常に大きく、また水の表面張力も他の有機溶媒に比べて大きいことがわかる。水に界面活性剤を加えると、わずかの量でも表面張力が急激に減少する。これは、溶液の表面自由エネルギーが減少するように活性剤が溶液表面に移動し、表面の濃度が内部に比べて大きくなるためである。
［篠塚則子］

表面張力の測定法

静的な条件で測定する方法と動的な条件で測定する方法がある。純粋な液体では表面張力はすぐ平衡に達するが、溶液では平衡に達するのに時間がかかる場合があり、静的な方法での測定には細心の注意が必要である。
　静的測定の代表的方法に、毛管法、滴重法、泡圧法、輪環法などがある。このうち、毛管法はもっとも簡便で、液体でぬれるような毛細管を液中に浸し、毛管中を上昇した液の高さが表面張力と比例することを利用する方法である。輪環法はジュヌーイの表面張力計とよばれ、白金の環を液面に水平に触れさせ、静かに引き上げて液面から離れようとする瞬間に環に作用する表面張力とつり合う力を秤（はかり）で測定する方法である。
　動的方法には、液面に小さな波をおこしてその進行速度と波長を測る表面張力波法や、ジェット法などがある。
［篠塚則子］