小科普：“酒泪”越明显，酒的品质就越好吗？

什么是“酒泪”  

白酒或红酒摇晃之后存在非常明显的“泪痕”。形成的主要原因是由于酒精比水的表面张力更低。在乙醇和水混合的不均匀体系，低浓度酒精（较大表面张力）的区域会比周边高浓度酒精（较小表面张力）液体拉力大。结果导致液体随表面张力梯度从高酒精浓度流向低酒精浓度。酒杯杯壁由于较好的润湿性易于液体铺展，上方的液体由于酒精挥发表面张力较大，下方液体则由于微重力而被拉升，形成大液体。随着重力增加，张力不足以克服其影响，又会向下滑落。这种现象也可通过在光滑表面铺展液膜，将酒精滴入液膜中心来演示。液体会从酒精下落点快速流出。

很多人从这种现象来评价葡萄酒或白酒，认为挂杯越多，膜越厚则质量越好。其实这是一种错误的想法，界面作用同时与液体和固体相关，例如水晶杯的附着力就比玻璃杯差，合适的酒杯几乎都会产生“酒泪”。其次，酒精中还存在糖、甘油、挥发及非挥发性物质，它们会提高酒的粘度，降低“酒泪”下流速度，甚至改变粗细形状。

Margangoni效应介绍

我们把类似“酒泪”的现象称为Margangoni(马兰戈尼) 效应，或Gibbs-Marangoni效应。它是一种因表面张力梯度而沿着在两种液体界面产生质量传递的过程。在温度影响下，这种行为称为热毛细对流。最早用这种理论解释“酒泪”的是来自英国的物理学家James Thomson在1855年发表的一篇文章《在葡萄酒和其它酒类表面观察到的一些奇特运动》。1865年，意大利帕维亚大学的物理学博士Carlo Marangoni在博士论文中系统讨论了这种现象并发表。1875年，美国科学家J. Willard Gibbs在《多相平衡》中提出了完整的理论假设。

由于高表面张力液体对周围液体的拉力比低表面张力的液体更强，这种表面张力梯度的存在自然会导致液体从低表面张力区域流出。而表面张力梯度可能来自于浓度梯度或温度梯度（表面张力是温度的函数）。

Margangoni效应的应用

1.硅片干燥

马兰戈尼效应的一个重要应用就是用于集成电路制造中润湿后的硅片干燥。留在晶片上的液斑会导致氧化从而损害晶片部件。为避免斑点产生，以气体、蒸汽或气溶胶的形式从润湿晶片表面上方的喷嘴产生乙醇或其他有机化合物（或从浸浴池中提起晶片，在清洁液和晶片之间产生一个月牙面），随后马兰戈尼效应产生表面张力梯度，使得重力作用下液体可以完全脱离晶面，有效干燥晶面。

2.自组装

马兰戈尼效应也可用于纳米粒子的有序自组装。基材上铺展包含纳米颗粒的乙醇，跟随湿气流鼓气而流动，乙醇在气流下挥发。同时，水在基材上凝聚产生小液滴。乙醇中的纳米颗粒迁移到小液体，最终干燥之后在基材表面形成很多咖啡环。

3.解释现象

该效应还可以用来解释泡沫膜的稳定性（如：洗手液让水面的胡椒粉散开）以及出现的对流圈（Rayleigh–Bénard convection）等现象。