La tensión superficial y cómo eliminarla

Hoy trataré brevemente un fenómeno que tiene una relativa importancia en las estilográficas pues afecta al fluir de la tinta dentro de un espacio confinado como es, generalmente, un cartucho o  un alimentador.

En cierta medida, la tensión superficial y la capilaridad forman parte de un mismo fenómeno que consiste en que no todas las moléculas de un líquido tienen la misma cohesión. Las fuerzas cohesivas que se forman entre las moléculas de un líquido, son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial. Este fenómeno tiene su origen en las fuerzas intermoleculares o de Van der Waals. 

Una molécula inmersa en un líquido experimenta interacciones con otras moléculas por igual en todas las direcciones. Sin embargo, las moléculas situadas en la superficie acuosa sólo se ven afectadas por las vecinas que tienen por debajo. Así pues, las moléculas que están contacto con otras por todos lados, tienen una tensión. Las moléculas que están en la superficie, tiene otra, bastante más fuerte, haciendo que el líquido se comporte como si su superficie estuviera encerrada en una lámina elástica.  

En el esquema inferior puede apreciarse cómo las moléculas del interior, totalmente rodeadas por otras semejantes, mantienen la tensión hacia todos lados, mientras que las de la superficie solo lo hacen hacia dos y, por tanto, de manera más concentrada y potente.Esto hace que se forme una película  que hace mas difícil mover un objeto a través de la superficie, que cuando está completamente sumergido.

(foto: hyperphysics)

Todos conocemos ejemplos en los que se evidencia la tensión superficial. Si colocamos con cuidado una aguja en el agua, flotará a pensar de ser mucho más densa que el líquido. Pero si movemos la superficie del líquido para romper la tensión, la aguja se hundirá. Los insectos conocidos como zapateros pueden caminar por el agua gracias a que su peso es tan liviano que no consigue romper la tensión superficial del líquido elemento. Las gotas de agua sobre una hoja, las burbujas de jabón o la elevación de líquidos por un capilar, son otras manifestaciones de esta propiedad.

(foto: japac) 

La tensión superficial conlleva algunos problemas prácticos que pueden resolverse de diferentes maneras. Los tensoactivos, usados sobre todos en detergentes, disminuyen la tensión superficial del agua, de modo que ésta penetra más fácilmente en los poros y las superficies manchadas.

Cuanto más corta es la distancia entre las moléculas, mayor es la tensión superficial. En el ámbito de la estilográfica, una de las indeseadas manifestaciones de la tensión superficial es la que afecta a los convertidores. En ellos, es fácil que la tinta se quede adherida a los laterales del depósito y no baje hacia el alimentador. Aquí vemos un ejemplo.

Y aquí,  el convertidor desnudo.

Si este fenómenos se produce, la tinta se quedará en las paredes del convertidor y no llegará al plumín a través de alimentador, provocando que la pluma deje de escribir. La situación correcta es esta:

Y ahora, solo el convertidor.

Para eliminar el problema, muchos fabricantes introducen una o varias bolitas en el interior del depósito del alimentador. Dichas bolitas, al moverse, hacen que se rompa la tensión superficial y que la tinta descienda hacia la boca de salida.

(foto: Schmidt)

A falta de este recurso,  lo mejor es preparar una solución jabonosa al 10% (aproximado) con un producto que contenga tensoactivos. Cualquier lavavajillas servirá. Se llena el convertidor con este líquido y se carga y descarga unas cuantas veces. También se puede dejar el convertidor cargado con esta solución durante unas horas.

Una vez limpio el interior del depósito del convertidor, podrá apreciarse que la tinta no se queda adherida a sus paredes laterales, con lo que el flujo hacia el alimentador será el correcto. Esto funcionará en la inmensa mayoría de los casos pero puede ocurrir que algún producto de muy mala calidad no termine de dar un buen resultado. En este supuesto, no habrá más remedio que cambiar de convertidor.

Los problemas de tensión superficial no suelen darse en el interior de los pistones o los cuentagotas porque la distancia entre las paredes es mucho más grande. No obstante, si se apreciara el fenómeno, la solución será exactamente la misma.