většina povrchových teorií volné energie má základ v pochopení molekulárních interakcí na rozhraní kapalina-pevná látka.
Mladí rovnice státy
, kde ysv je povrchová volná energie, ysl je mezifázové napětí mezi kapalinou a pevnou, ylv je povrchové napětí kapaliny, a θY je kontaktní úhel na povrchu. Z nich lze snadno měřit povrchové napětí kapaliny a kontaktní úhel. Mezifázové napětí mezi pevnou látkou a kapalinou je vlastnost, která v posledních dvou stoletích způsobila mnoho debat.
v současné době je nejpoužívanější vztah mezifázového napětí založen na vztahu Girifalco a Good.
, kde se předpokládá φ = 1. To je základ nejpoužívanějších teorií SFE dodnes.
Owen, Wendt, Rabel a Kaelble (OWRK) metoda
OWRK je nejpoužívanější metodou povrchové volné energie. Odděluje interakce na rozhraní kapalina-pevná látka na disperzní a polární. Představa, že množství mezifázové napětí je dána různými mezifázové interakce, které závisí na vlastnostech obou měření kapalných a pevných povrch byl předložený Fowkes. Předpokládal, že povrchová volná energie pevného a povrchového napětí kapaliny je součtem nezávislých interakcí, jako je disperze, polární, vodík (související s vodíkovými vazbami), indukce a acidobazické složky. V OWRK metodě, vícesložkový přístup je přijat, ale interakce jsou rozděleny na disperzní a polární, pouze. Polární interakce pak obsahují všechny ostatní interakce (kromě disperzního) uvedeného výše.
Wu metoda
Wu souhlasil s Owenem et al. a rozdělil povrchovou volnou energii na disperzní a polární složky. Použil však harmonický průměr mezifázových interakcí místo geometrického. Mezifázové napětí by pak mohlo být zapsáno jako
Van Oss – Chaudhury – Dobrý (vOCG) teorie
nejnovější teorie byl vyvinut Van Oss, Chaudhury, a Dobrý. Rozdělili interakce na interakce dlouhého dosahu, které zahrnují Londýn, Keesom, a Debye interakce. Tato složka se nazývá Lifshitz-van der Waalsova složka (yLW)a je ekvivalentní disperzní části teorie OWRK. Druhá část obsahuje interakce krátkého dosahu zvané acidobazická složka (yAB), která se dělí na kyselou (γ+) a zásaditou (γ -).
Tato teorie, někdy nazývané také acidobazické teorie je druhý nejpoužívanější povrchové volné energie teorie. To bylo zvláště využito k pohledu na interakce proteinů (a dalších biopolymerů) s hydrofobními pevnými látkami.
