МЕНИСКУС (ХИМИЯ): ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ И ВИДОВЕ - ХИМИЯ - 2025

На менискуса е кривината на повърхността на течността. Също така, това е свободната повърхност на течност на интерфейса течност-въздух. Течностите се характеризират с фиксиран обем, малко компресивни.

Формата на течностите обаче варира, като приема формата на контейнера, който ги съдържа. Тази характеристика се дължи на случайното движение на молекулите, които ги образуват.

Източник: Jleedev чрез Wikipedia.

Течностите имат способността да текат, да имат висока плътност и да дифундират бързо в други течности, с които се смесват. Те заемат най-ниската площ на съда по гравитация, оставяйки не напълно равна свободна повърхност в горната част. При някои обстоятелства те могат да приемат специални форми като капки, мехурчета и мехурчета.

Свойствата на течности като точка на топене, налягане на парата, вискозитет и топлина на изпаряване зависят от интензивността на междумолекулните сили, които придават на течностите кохезия.

Течностите също взаимодействат с контейнера чрез силите на адхезия. Тогава менискусът възниква от тези физически явления: разликата между силите на сцепление между частиците на течността и тези на адхезия, която им позволява да намокрят стените.

Какво е менискусът?

Както просто обяснихме, менискусът е резултат от различни физически явления, сред които може да се спомене и повърхностното напрежение на течността.

Кохезионни сили

Кохезионните сили са физическият термин, който обяснява междумолекулните взаимодействия в течността. В случая на водата кохезионните сили се дължат на взаимодействието дипол-дипол и водородни връзки.

Водната молекула е биполярна по природа. Това е така, защото кислородът в молекулата е електроотрицателен, защото има по-голяма алчност за електроните от водородите, което определя, че кислородът е отрицателно зареден, а водородите са положително заредени.

Има електростатично привличане между отрицателния заряд на една водна молекула, разположена върху кислорода, и положителния заряд на друга водна молекула, разположена върху водородите.

Това взаимодействие е това, което е известно като дипол-диполно взаимодействие или сила, което допринася за сцеплението на течността.

Сили на сцепление

От друга страна, водните молекули могат да взаимодействат със стъклени стени, като частично зареждат водородните атоми на водните молекули, които се свързват силно с кислородните атоми на повърхността на чашата.

Това представлява адхезионната сила между течността и твърдата стена; разговорно се казва, че течността мокри стената.

Когато върху повърхността на чашата се постави силиконов разтвор, водата не импрегнира напълно стъклото, но върху стъклото се образуват капчици, които лесно се отстраняват. По този начин е показано, че с тази обработка силата на адхезия между вода и стъкло намалява.

Много подобен случай се случва, когато ръцете са мазни, а когато се мият с вода, върху кожата, вместо влажна кожа, могат да се видят много определени капки.

Видове мениски

Има два вида мениски: вдлъбната и изпъкналата. На изображението вдлъбнатият е A, а изпъкналият е B. Пунктираните линии показват правилния флъш при четене на измерване на обема.

вдлъбнат

Източник: Cutler чрез Wikipedia.

Вдлъбнатият менискус се характеризира с това, че ъгълът на контакт θ, образуван от стъклената стена с линия, допираща се към менискуса и който е вкаран в течността, има стойност по-малка от 90 °. Ако количество течност се постави върху стъклото, тя има тенденция да се разпространява по повърхността на чашата.

Наличието на вдлъбнат менискус показва, че силите на сцепление в течността са по-малки от силата на адхезия на стената от течно стъкло.

Следователно течността окъпва или мокри стъклената стена, като запазва количество течност и придава на менискуса вдлъбната форма. Водата е пример за течност, която образува вдлъбнати мениски.

изпъкнал

В случай на изпъкнал менискус контактният ъгъл θ има стойност по-голяма от 90 °. Живакът е пример за течност, която образува изпъкнали мениски. Когато капка живак се постави върху стъклена повърхност, ъгълът на контакт θ има стойност 140º.

Наблюдението на изпъкнал менискус показва, че силите на сцепление на течността са по-големи от силата на сцепление между течността и стъклената стена. Казват, че течността не мокри стъклото.

Повърхностните сили на кохезия (течност-течност) и адхезия (течност-твърдо вещество) са отговорни за много явления от биологичен интерес; такъв е случаят с повърхностното напрежение и капилярността.

Повърхностно напрежение

Повърхностното напрежение е нетна сила на привличане, която се упражнява върху молекулите на течността, която е на повърхността и която има тенденция да ги въвежда в течността.

Следователно повърхностното напрежение има тенденция да свързва течността и да им придава по-вдлъбнати мениски; Или казано по друг начин: тази сила има тенденция да отстрани повърхността на течността от стъклената стена.

Повърхностното напрежение има тенденция да намалява с нарастването на температурата, например: повърхностното напрежение на водата е равно на 0,076 N / m при 0 ° C и 0,095 N / m при 100 ° C.

Междувременно повърхностното напрежение на живак при 20ºC е 0,465 N / m. Това би обяснило защо живакът образува изпъкнали мениски.

капилярност

Ако ъгълът на контакт θ е по-малък от 90 ° и течността навлажни стъклената стена, течността вътре в стъклените капиляри може да се повиши до равновесно състояние.

Теглото на колоната с течност се компенсира от вертикалния компонент на кохезионната сила поради повърхностното напрежение. Силата на сцепление не се намесва, защото са перпендикулярни на повърхността на тръбата.

Този закон не обяснява как водата може да се издига от корените до листата през съдовете на ксилема.

Всъщност има и други фактори, които се намесват в това отношение, например: тъй като водата се изпарява в листата, тя позволява да се смучат водните молекули в горната част на капилярите.

Това позволява други молекули в дъното на капилярите да се издигат, за да заемат мястото на изпарените водни молекули.

Препратки

1. Ganong, WF (2002). Медицинска физиология. 2002. 19-то издание. Ръководство за редакция Moderno.
2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
3. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (4 август 2018 г.). Как да прочетете менискус по химия. Възстановено от: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Менискус (течност). Възстановено от: en.wikipedia.org
5. Фридл С. (2018). Какво е менискус? Изследване. Възстановено от: study.com
6. Повърхностно напрежение. Възстановена от: chem.purdue.edu