La superficie de separación de fases es la superficie límite entre dos fases en contacto de un sistema termodinámico [1] . Por ejemplo, en un sistema trifásico hielo - agua - aire , hay tres interfaces (entre hielo y agua, entre hielo y aire, entre agua y aire), independientemente de cuántos trozos de hielo haya en el sistema.
La interfaz puede tener una configuración compleja (por ejemplo, en el caso de una emulsión gas-líquido ) y físicamente representa una capa de transición delgada [2] [3] . Las partículas de la sustancia que forman la capa superficial se encuentran en condiciones especiales, por lo que la interfase tiene propiedades (por ejemplo, tensión superficial ) que no son inherentes a la sustancia situada en la profundidad de la fase. En cada una de las fases de contacto, a cierta distancia de la interfase, las propiedades de la fase difieren de sus propiedades en masa.
Si la interfaz es plana, la condición de equilibrio mecánico de las fases es la igualdad de presiones en ambas fases coexistentes [4] . Surge una presión adicional sobre la interfaz curva, dirigida hacia la fase con respecto a la cual la superficie es cóncava. En otras palabras, en equilibrio mecánico, la presión es mayor en la fase que está separada de la otra fase por una interfaz cóncava. La diferencia de presión que se produce a ambos lados de la superficie curva del fluido se denomina presión capilar ( presión laplaciana ). Depende de la curvatura de la superficie y de la tensión superficial (ver fórmula de Laplace ).
Si la interfaz es móvil, entonces, bajo la influencia de la tensión superficial, tiende a una forma que tiene un área superficial mínima . Esto explica la esfericidad de la superficie de las pompas de jabón , las burbujas de gas en un líquido o las gotas de un líquido en otro [3] .
Las características de las condiciones de equilibrio en superficies curvas subyacen a los fenómenos capilares .
Los procesos que ocurren en la interfaz de fase y en la capa superficial interfacial se denominan fenómenos superficiales.