МЕНІСК (ХІМІЯ): З ЧОГО ВІН СКЛАДАЄТЬСЯ І ВИДИ - ХІМІЯ - 2025

Меніска є кривизна поверхні рідини. Також це вільна поверхня рідини на межі рідини-повітря. Рідини характеризуються тим, що мають фіксований об'єм, мало стискаються.

Однак форма рідин змінюється, приймаючи форму ємності, яка їх містить. Ця характеристика обумовлена ​​випадковим рухом молекул, які їх утворюють.

Джерело: Jleedev через Wikipedia.

Рідини мають здатність текти, підвищувати щільність і швидко дифундувати в інші рідини, з якими вони змішуються. Вони гравітаційно займають найнижчу площу контейнера, залишаючи не зовсім рівну вільну поверхню вгорі. За деяких обставин вони можуть приймати особливі форми, такі як краплі, бульбашки і бульбашки.

Властивості рідин, такі як температура плавлення, тиск пари, в'язкість і теплота випаровування, залежать від інтенсивності міжмолекулярних сил, які надають рідини згуртованості.

Однак рідини також взаємодіють з контейнером через сили адгезії. Потім меніск виникає з цих фізичних явищ: різниці між силами згуртованості між частинками рідини та силою адгезії, що дозволяє їм змочувати стінки.

Що таке меніск?

Як тільки було пояснено, меніск є результатом різних фізичних явищ, серед яких також можна згадати поверхневий натяг рідини.

Сили згуртованості

Сили згуртованості - це фізичний термін, який пояснює міжмолекулярні взаємодії всередині рідини. Що стосується води, сили когезії зумовлені дипольно-дипольною взаємодією та водневими зв’язками.

Молекула води носить біполярний характер. Це пов’язано з тим, що кисень у молекулі є електронегативним, оскільки він має більшу жадібність до електронів, ніж гідрогени, що обумовлює негативний заряд кисню та заряджання водню.

Існує електростатичне притягання між негативним зарядом однієї молекули води, розташованої на кисні, і позитивним зарядом іншої молекули води, розташованої на водню.

Ця взаємодія називається діполь-дипольною взаємодією чи силою, що сприяє згуртованості рідини.

Сили адгезії

З іншого боку, молекули води можуть взаємодіяти зі скляними стінками, частково заряджаючи атомами водню молекули води, які сильно зв’язуються з атомами кисню на поверхні скла.

Це утворює силу адгезії між рідиною та жорсткою стінкою; розмовно говорять, що рідина змочує стіну.

Коли силіконовий розчин поміщається на поверхню склянки, вода не повністю просочує скло, але на склі утворюються краплі, які легко видаляються. Таким чином, вказується, що при цій обробці сила адгезії між водою та склом зменшується.

Дуже схожий випадок виникає, коли руки жирні, а при митті у воді на шкірі замість вологих шкірних покривів можна помітити дуже чіткі краплі.

Типи менісків

Існує два типи менісків: увігнутий і опуклий. На зображенні увігнута - A, а опукла - B. Пунктирні лінії вказують на правильний змив при зчитуванні вимірювання гучності.

Увігнуті

Джерело: Катлер через Вікіпедію.

Увігнутий меніск відрізняється тим, що кут контакту θ, утворений скляною стінкою з лінією, дотичною до меніска, і який вставлений у рідину, має значення менше 90º. Якщо кількість рідини поміщена на скло, вона має тенденцію до поширення по поверхні склянки.

Наявність увігнутого меніска свідчить про те, що сили зчеплення всередині рідини менші, ніж сила адгезії рідкої скляної стінки.

Тому рідина омиває або змочує скляну стінку, зберігаючи кількість рідини і надаючи меніску увігнуту форму. Вода - приклад рідини, яка утворює увігнуті меніски.

Опукла

У випадку опуклого меніска контактний кут θ має значення більше 90º. Ртуть - приклад рідини, яка утворює опуклі меніски. Коли крапля ртуті поміщається на скляну поверхню, контактний кут θ має значення 140º.

Спостереження за опуклим меніском свідчить про те, що сили злиття рідини більше, ніж сила адгезії рідини та скляної стінки. Кажуть, що рідина не змочує скло.

Поверхневі сили когезії (рідина-рідина) та адгезія (рідина-тверда речовина) є причиною багатьох явищ біологічного інтересу; такий випадок поверхневого натягу та капілярності.

Поверхневе натягнення

Поверхневий натяг - це чиста сила тяжіння, яка чиниться на молекули рідини, що знаходиться на поверхні, і яка має тенденцію вводити їх у рідину.

Тому поверхневий натяг має тенденцію зв’язувати рідину і надавати їм більше увігнуті меніски; Або кажучи іншим способом: ця сила прагне видалити поверхню рідини зі скляної стінки.

Поверхневий натяг має тенденцію до зменшення у міру підвищення температури, наприклад: поверхневий натяг води дорівнює 0,076 Н / м при 0 ° С та 0,059 Н / м при 100 ° С.

Тим часом поверхневий натяг ртуті при 20ºC становить 0,465 Н / м. Це пояснило б, чому ртуть утворює опуклі меніски.

Капілярність

Якщо кут контакту θ менше 90º, а рідина змочує скляну стінку, рідина всередині скляних капілярів може піднятися до стану рівноваги.

Вага стовпа рідини компенсується вертикальним компонентом сили когезії завдяки поверхневому натягу. Сила зчеплення не втручається, оскільки вони перпендикулярні поверхні трубки.

Цей закон не пояснює, як вода може підніматися від коренів до листя через судини ксилеми.

Насправді в цьому плані втручаються й інші фактори, наприклад: оскільки вода випаровується в листках, це дозволяє молекулам води у верхній частині капілярів всмоктуватися.

Це дозволяє іншим молекулам на дні капілярів підніматися, щоб зайняти місце молекул випареної води.

Список літератури

1. Ganong, WF (2002). Медична фізіологія. 2002. 19-е видання. Посібник з редакції Moderno.
2. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання.
3. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (4 серпня 2018 р.). Як читати меніск з хімії. Відновлено з: thinkco.com
4. Вікіпедія. (2018). Меніск (рідкий). Відновлено з: en.wikipedia.org
5. Фрідль С. (2018). Що таке меніск? Вивчення. Відновлено з: study.com
6. Поверхневе натягнення. Відновлено: chem.purdue.edu