Menisco (χημεία) σε ό, τι συνίσταται και τύπους

Το menisco είναι η καμπυλότητα της επιφάνειας ενός υγρού. Επίσης, είναι η ελεύθερη επιφάνεια ενός υγρού στη διεπαφή υγρού-αέρα. Τα υγρά χαρακτηρίζονται ότι έχουν σταθερό όγκο, που είναι ελάχιστα συμπιεσμένα.

Ωστόσο, το σχήμα των υγρών ποικίλει υιοθετώντας το σχήμα του δοχείου που τα περιέχει. Αυτό το χαρακτηριστικό οφείλεται στην τυχαία κίνηση των μορίων που τα σχηματίζουν.

Τα υγρά έχουν την ικανότητα να ρέουν, υψηλής πυκνότητας και να εξαπλώνονται γρήγορα σε άλλα υγρά με τα οποία είναι αναμίξιμα. Σοβαρότητα καταλαμβάνουν την κατώτερη περιοχή του δοχείου, αφήνοντας στην κορυφή ένα μη εντελώς επίπεδη ελεύθερη επιφάνεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να υιοθετήσουν ειδικά σχήματα όπως σταγόνες, φυσαλίδες και φυσαλίδες.

Οι ιδιότητες υγρών όπως το σημείο τήξης, η τάση ατμών, το ιξώδες και η θερμότητα εξάτμισης εξαρτώνται από την ένταση των διαμοριακών δυνάμεων που δίνουν τη συνοχή σε υγρά.

Ωστόσο, τα υγρά αλληλεπιδρούν επίσης με το δοχείο με δυνάμεις πρόσφυσης. Ο μηνίσκος τότε προκύπτει από αυτά τα φυσικά φαινόμενα: τη διαφορά μεταξύ των δυνάμεων συνοχής μεταξύ των σωματιδίων του υγρού και της πρόσφυσης που τους επιτρέπει να βρέξουν τους τοίχους.

Ευρετήριο

• 1 Τι είναι ο μηνίσκος;?
  • 1.1 Δυνάμεις συνοχής
  • 1.2 Δύναμη πρόσφυσης
• 2 Τύποι μηνίσκου
  • 2.1 Κοίλη
  • 2.2 Κυρτό
• 3 Επιφανειακή τάση
• 4 Τριχοειδής
• 5 Αναφορές

Τι είναι ο μηνίσκος?

Όπως μόλις εξήγησε, ο μηνίσκος είναι το αποτέλεσμα πολλών φυσικών φαινομένων, μεταξύ των οποίων μπορεί να αναφερθεί και η επιφανειακή τάση του υγρού.

Οι δυνάμεις συνοχής

Οι δυνάμεις συνοχής είναι ο φυσικός όρος που εξηγεί τις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις εντός του υγρού. Στην περίπτωση του νερού, οι δυνάμεις συνοχής οφείλονται στην αλληλεπίδραση διπόλου-διπόλης και στις γέφυρες υδρογόνου.

Το μόριο του νερού είναι διπολικής φύσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το οξυγόνο του μορίου είναι ηλεκτροαρνητικό επειδή έχει μεγαλύτερη οξύτητα για τα ηλεκτρόνια από τα υδρογόνα, πράγμα που καθορίζει ότι το οξυγόνο παραμένει με αρνητικό φορτίο και τα υδρογόνα είναι θετικά φορτισμένα.

Υπάρχει μια ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ του αρνητικού φορτίου ενός μορίου νερού που βρίσκεται στο οξυγόνο και του θετικού φορτίου ενός άλλου μορίου νερού που βρίσκεται στα υδρογόνα.

Αυτή η αλληλεπίδραση είναι αυτή που είναι γνωστή ως αλληλεπίδραση ή δίπολο-δίπολη δύναμη, η οποία συμβάλλει στη συνοχή του υγρού.

Δύναμη πρόσφυσης

Από την άλλη πλευρά, τα μόρια του νερού μπορούν να αλληλεπιδράσουν με γυάλινα τοιχώματα, φορτώνοντας μερικώς τα άτομα υδρογόνου των μορίων του νερού που δεσμεύονται έντονα με τα άτομα οξυγόνου στην επιφάνεια του γυαλιού.

Αυτό αποτελεί τη δύναμη πρόσφυσης μεταξύ του υγρού και του άκαμπτου τοιχώματος. λέγεται συνοπτικά ότι το υγρό υγραίνει τον τοίχο.

Όταν ένα διάλυμα σιλικόνης τοποθετείται στην επιφάνεια του γυαλιού, το νερό δεν εμποτίζει εντελώς το γυαλί, αλλά σχηματίζονται σταγονίδια πάνω του τα οποία αφαιρούνται εύκολα. Έτσι, υποδεικνύεται ότι με αυτή την επεξεργασία η δύναμη πρόσφυσης μεταξύ νερού και γυαλιού μειώνεται.

Μια πολύ παρόμοια περίπτωση συμβαίνει όταν τα χέρια είναι λιπαρά, και όταν πλένονται με νερό, μπορείτε να δείτε πολύ συγκεκριμένες σταγόνες στο δέρμα αντί για ενυδατωμένο δέρμα..

Τύποι μηνίσκου

Υπάρχουν δύο τύποι μηνίσκου: ο κοίλος και ο κυρτός. Στην εικόνα, το κοίλο είναι το Α και το κυρτό το Β. Οι διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν το σωστό σημάδι τη στιγμή της ανάγνωσης μιας μέτρησης όγκου.

Κοίλο

Ο κοίλος μηνίσκος χαρακτηρίζεται από το ότι η γωνία επαφής θ που σχηματίζεται από το τοίχωμα του γυαλιού με μία γραμμή εφαπτόμενη στον μηνίσκο και η οποία εισάγεται στο υγρό έχει τιμή μικρότερη από 90 °. Εάν μια ποσότητα του υγρού τοποθετηθεί πάνω στο γυαλί, τείνει να εξαπλωθεί στην επιφάνεια του γυαλιού.

Η παρουσία ενός κοίλου μηνίσκου δείχνει ότι οι δυνάμεις συνοχής στο υγρό είναι μικρότερες από την αντοχή του τοιχώματος υαλοβάμβακα.

Ως εκ τούτου, το υγρό λούζει ή υγραίνει το γυάλινο τοίχωμα, διατηρώντας μια ποσότητα υγρού και κοίλωμα του μηνίσκου. Το νερό είναι ένα παράδειγμα υγρού που σχηματίζει κοίλο μηνίσκο.

Κυρτή

Στην περίπτωση του κυρτού μηνίσκου, η γωνία επαφής θ έχει μία τιμή μεγαλύτερη από 90 °. Ο υδράργυρος είναι ένα παράδειγμα υγρού που σχηματίζει κυρτά μίνισιτς. Όταν μια σταγόνα υδραργύρου τοποθετείται πάνω σε γυάλινη επιφάνεια, η γωνία επαφής θ έχει τιμή 140 °.

Η παρατήρηση ενός κυρτού μηνίσκου υποδηλώνει ότι οι δυνάμεις συγκόλλησης του υγρού είναι μεγαλύτερου μεγέθους από τη δύναμη προσκόλλησης μεταξύ του υγρού και του γυάλινου τοιχώματος. Λέγεται ότι το υγρό δεν υγραίνει το γυαλί.

Οι επιφανειακές δυνάμεις της συνοχής (υγρού-υγρού) και της πρόσφυσης (υγρό-στερεό) είναι υπεύθυνες για πολλά φαινόμενα βιολογικού ενδιαφέροντος. αυτή είναι η περίπτωση της επιφανειακής τάσης και της τριχοειδούς.

Επιφανειακή τάση

Η επιφανειακή τάση είναι μια καθαρή δύναμη έλξης που ασκείται στα μόρια του υγρού που βρίσκεται στην επιφάνεια και τείνει να τα εισάγει στο υγρό.

Ως εκ τούτου, η επιφανειακή τάση τείνει να συγκολλήσει το υγρό και να τους δώσει πιο κοίλο menisci? ή με άλλα λόγια: αυτή η δύναμη τείνει να απομακρύνει την επιφάνεια του υγρού από το γυάλινο τοίχωμα.

Η επιφανειακή τάση τείνει να μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, για παράδειγμα: η επιφανειακή τάση του νερού είναι ίση με 0.076 N / m στους 0 ° C και 0.059 N / m στους 100 ºC.

Εν τω μεταξύ, η επιφανειακή τάση του υδραργύρου στους 20 ° C είναι 0.465 N / m. Αυτό θα εξηγούσε γιατί ο υδράργυρος σχηματίζει κυρτά μινίσσια.

Καταρροϊκότητα

Εάν η γωνία επαφής θ είναι μικρότερη από 90 ° και το υγρό διαβρέχεται από το τοίχωμα γυαλιού, το υγρό μέσα στα τριχοειδή αγγεία μπορεί να ανυψωθεί μέχρις ότου φθάσει σε κατάσταση ισορροπίας.

Το βάρος της στήλης υγρού αντισταθμίζεται από την κατακόρυφη συνιστώσα της δύναμης συνοχής λόγω της επιφανειακής τάσης. Η δύναμη προσκόλλησης δεν παρεμβαίνει επειδή είναι κάθετα στην επιφάνεια του σωλήνα.

Αυτός ο νόμος δεν εξηγεί πώς μπορεί να ανέβει το νερό από τις ρίζες στα φύλλα μέσα από τα δοχεία του ξυλόμου.

Στην πραγματικότητα υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που εμπλέκονται σε αυτό το θέμα, για παράδειγμα: όταν το νερό εξατμίζεται στα φύλλα επιτρέπει την αναρρόφηση των μορίων του νερού στο άνω μέρος των τριχοειδών.

Αυτό επιτρέπει σε άλλα μόρια από τον πυθμένα των τριχοειδών να ανέβουν για να καταλάβουν τη θέση των μορίων εξατμισμένου νερού.

Αναφορές

1. Ganong, W. F. (2002). Ιατρική Φυσιολογία 2002. 19η έκδοση. Σύντομο Σύγχρονο Εγχειρίδιο.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Χημεία (8η έκδοση). CENGAGE Μάθηση.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 Αυγούστου 2018). Πώς να διαβάσετε έναν Μηνίσκο στη Χημεία. Ανακτήθηκε από: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2018). Μηνίσκος (υγρό). Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Τι είναι ο Μηνίσκος; Μελέτη. Ανακτήθηκε από: study.com
6. Επιφανειακή τάση Ανακτήθηκε από: chem.purdue.edu