Tensiunea de suprafață a apei - este vorba despre graniță

Cap, cap ... Iată o altă picătură adunată pe gura de pe robinet, umflată și căzută. O imagine asemănătoare este cunoscută de oricine. Sau o ploaie caldă de vară a udat pământul, care a devenit obosit de umiditate și din nou picături. Și de ce picături? Care este motivul? Este foarte simplu: cauza este tensiunea superficială a apei.

Aceasta este una dintre proprietățile apei sau, în general, toate lichidele. După cum știți, gazul umple întregul volum, care intră în el, dar lichidul nu poate face acest lucru. Moleculele din volumul apei sunt înconjurate de aceleași molecule din toate părțile. Dar cele situate la suprafață, la limita unui lichid și a unui gaz, nu sunt afectate din toate părțile, ci numai din partea acelor molecule care se află în interiorul volumului, nu există nici o influență asupra lor din partea gazului.

În același timp, o forță îndreptată de-a lungul suprafeței lichidului direcționat de-a lungul ei este perpendiculară pe acea parte a suprafeței pe care acționează. Ca urmare a acestei forțe, apare tensiunea superficială a apei. Manifestarea sa externă este formarea asemănării unui film invizibil, elastic la interfață. Datorita efectului tensiunii de suprafata, picatura de apa va lua forma unei sfere ca un corp care are cea mai mica zona pentru un volum dat.

Acum putem constata că tensiunea superficială este o lucrare de schimbare a suprafeței unui lichid. Pe de altă parte, poate fi definită ca energia necesară pentru ruperea unei unități de suprafață. Suprafața de tensionare este posibilă la interfața dintre un lichid și un gaz. Aceasta este determinată de forța care acționează între molecule și, prin urmare, este responsabilă de volatilitate (volatilitate). Cu cât tensiunea superficială este mai mică, cu atât mai volatilă va fi lichidul.

Puteți determina ce este egal cu tensiunea superficială. Formula pentru calcularea sa include suprafața și coeficientul de tensiune superficială. Așa cum s-a menționat mai înainte, coeficientul nu depinde de forma și dimensiunea suprafeței, ci este determinat de puterea interacțiunii intermoleculare, adică tipul de lichid. Pentru diferite lichide, valoarea sa va fi diferită.

Tensiunea de suprafață a apei poate fi schimbată. Acest lucru se realizează prin încălzire, adăugarea de substanțe biologic active - cum ar fi săpun, pulbere, pastă. Valoarea sa depinde de gradul de puritate al apei. Cu cât apa este mai pură, cu atât este mai mare tensiunea superficială, iar valoarea acesteia este a doua numai la mercur.

Un efect curios este observat când lichidul este în contact atât cu substanța solidă, cât și cu gazul. Dacă punem o picătură de apă pe suprafața parafinei, aceasta va lua forma unei mingi. Acest lucru se datorează faptului că forțele care acționează între parafină și picătură sunt mai puțin decât interacțiunea dintre ele molecule de apă, ca urmare a careia mingea apare. Când forțele care acționează între suprafață și picătură sunt mai mari decât forțele interacțiunii intermoleculare, apa se va răspândi uniform pe suprafață. Acest fenomen se numește umectare.

Efectul umectabilității poate, într-o anumită măsură, să caracterizeze gradul de puritate a suprafeței. Pe o suprafață curată, căderea se răspândește uniform și dacă suprafața este contaminată sau acoperită cu o substanță care nu este umezită cu apă, aceasta din urmă este colectată în pelete.

Ca exemplu de utilizare a tensiunii de suprafață în industrie, este posibilă turnarea pieselor sferice, de exemplu, a granulelor. Picturile de metal topit se solidifică doar în zbor, luând o formă sferică.

Tensiunea superficială a apei, ca orice alt lichid, este unul din parametrii importanți ai acesteia. Aceasta determină anumite caracteristici ale lichidului - cum ar fi volatilitatea (volatilitatea) și umectabilitatea. Valoarea sa depinde doar de parametrii interacțiunii intermoleculare.