MENISK (CHEMIA): Z CZEGO SIĘ SKŁADA I RODZAJE - CHEMIA - 2025

Łąkotka jest krzywizna powierzchni cieczy. Jest to również wolna powierzchnia cieczy na granicy faz ciecz-powietrze. Ciecze charakteryzują się stałą objętością i są mało ściśliwe.

Jednak kształt płynów zmienia się w zależności od kształtu pojemnika, który je zawiera. Ta cecha wynika z losowego ruchu cząsteczek, które je tworzą.

Źródło: Jleedev za pośrednictwem Wikipedii.

Ciecze mają zdolność płynięcia, dużą gęstość i szybką dyfuzję do innych cieczy, z którymi się mieszają. Pod wpływem grawitacji zajmują najniższy obszar pojemnika, pozostawiając na górze niezupełnie płaską swobodną powierzchnię. W niektórych okolicznościach mogą przybierać specjalne formy, takie jak krople, bąbelki i bąbelki.

Właściwości cieczy, takie jak temperatura topnienia, prężność par, lepkość i ciepło parowania zależą od intensywności sił międzycząsteczkowych, które nadają cieczom spójność.

Jednak ciecze również oddziałują z pojemnikiem poprzez siły adhezji. Menisk powstaje wtedy z tych zjawisk fizycznych: różnicy między siłami kohezji między cząstkami cieczy a siłami adhezji, która pozwala im zwilżyć ściany.

Co to jest łąkotka?

Jak już wyjaśniono, menisk jest wynikiem różnych zjawisk fizycznych, wśród których można również wymienić napięcie powierzchniowe cieczy.

Siły spójności

Siły kohezji to fizyczny termin wyjaśniający interakcje międzycząsteczkowe w cieczy. W przypadku wody siły kohezji wynikają z interakcji dipol-dipol i wiązań wodorowych.

Cząsteczka wody ma charakter dwubiegunowy. Wynika to z faktu, że tlen w cząsteczce jest elektroujemny, ponieważ ma większą zachłanność dla elektronów niż wodory, co decyduje o tym, że tlen pozostaje z ładunkiem ujemnym, a atomy wodoru są naładowane dodatnio.

Istnieje przyciąganie elektrostatyczne między ujemnym ładunkiem jednej cząsteczki wody, znajdującej się na tlenie, a dodatnim ładunkiem innej cząsteczki wody, znajdującej się na wodorze.

Ta interakcja jest tak zwana oddziaływaniem dipol-dipol lub siłą, która przyczynia się do spójności cieczy.

Siły adhezji

Z drugiej strony cząsteczki wody mogą oddziaływać ze szklanymi ścianami, częściowo ładując atomy wodoru cząsteczek wody, które silnie wiążą się z atomami tlenu na powierzchni szkła.

Stanowi to siłę adhezji między cieczą a sztywną ścianą; potocznie mówi się, że ciecz zwilża ścianę.

Po umieszczeniu roztworu silikonu na powierzchni szkła woda nie impregnuje całkowicie szkła, ale na szkle tworzą się krople, które można łatwo usunąć. W związku z tym wskazuje się, że przy tej obróbce siła adhezji między wodą a szkłem jest zmniejszona.

Bardzo podobny przypadek ma miejsce, gdy dłonie są przetłuszczone, a po umyciu w wodzie zamiast wilgotnej skóry widać bardzo wyraźne krople.

Rodzaje łąkotek

Istnieją dwa rodzaje łąkotek: wklęsłe i wypukłe. Na obrazie wklęsłe to A, a wypukłe to B. Kropkowane linie wskazują prawidłowe spłukiwanie podczas odczytu pomiaru objętości.

Wklęsły

Źródło: Cutler za pośrednictwem Wikipedii.

Wklęsły menisk charakteryzuje się tym, że kąt zwilżania θ utworzony przez szklaną ściankę z linią styczną do menisku, który jest włożony do cieczy, ma wartość mniejszą niż 90º. Jeśli pewna ilość płynu zostanie umieszczona na szkle, ma on tendencję do rozlewania się po powierzchni szkła.

Obecność wklęsłego menisku wskazuje, że siły kohezji w cieczy są mniejsze niż siła adhezji ściana-ciecz.

Dlatego płyn obmywa lub zwilża szklaną ścianę, zatrzymując pewną ilość płynu i nadając meniskowi wklęsły kształt. Woda jest przykładem płynu, który tworzy wklęsłe łąkotki.

Wypukły

W przypadku menisku wypukłego kąt zwilżania θ ma wartość większą niż 90 °. Rtęć jest przykładem cieczy, która tworzy wypukłe łąkotki. Gdy kropla rtęci zostanie umieszczona na szklanej powierzchni, kąt zwilżania θ ma wartość 140º.

Obserwacja wypukłego menisku wskazuje, że siły kohezji cieczy są większe niż siła adhezji między cieczą a ścianką szkła. Mówi się, że płyn nie zwilża szkła.

Powierzchniowe siły kohezji (ciecz-ciecz) i adhezji (ciecz-ciało stałe) są odpowiedzialne za wiele zjawisk o znaczeniu biologicznym; tak jest w przypadku napięcia powierzchniowego i kapilarności.

Napięcie powierzchniowe

Napięcie powierzchniowe to wypadkowa siła przyciągania, która jest wywierana na cząsteczki cieczy znajdującej się na powierzchni i która ma tendencję do wprowadzania ich do cieczy.

Dlatego napięcie powierzchniowe ma tendencję do wiązania cieczy i tworzenia bardziej wklęsłych łąkotek; Albo inaczej: ta siła ma tendencję do usuwania powierzchni cieczy ze szklanej ściany.

Napięcie powierzchniowe ma tendencję do spadku wraz ze wzrostem temperatury, na przykład: napięcie powierzchniowe wody jest równe 0,076 N / m przy 0 ° C i 0,059 N / m przy 100 ° C.

Tymczasem napięcie powierzchniowe rtęci przy 20ºC wynosi 0,465 N / m. To wyjaśniałoby, dlaczego rtęć tworzy wypukłe łąkotki.

Kapilarność

Jeśli kąt zwilżania θ jest mniejszy niż 90 °, a ciecz zwilża ściankę szklaną, ciecz wewnątrz szklanych kapilar może osiągnąć stan równowagi.

Ciężar słupa cieczy jest kompensowany przez pionową składową siły kohezji spowodowaną napięciem powierzchniowym. Siła adhezji nie działa, ponieważ są prostopadłe do powierzchni rury.

Prawo to nie wyjaśnia, w jaki sposób woda może unosić się od korzeni do liści przez naczynia ksylemu.

W rzeczywistości istnieją inne czynniki, które wpływają w tym zakresie, na przykład: gdy woda paruje w liściach, umożliwia zassanie cząsteczek wody w górnej części naczyń włosowatych.

To pozwala innym cząsteczkom na dnie naczyń włosowatych unieść się, aby zająć miejsce cząsteczek odparowanej wody.

Bibliografia

1. Ganong, WF (2002). Fizjologia medyczna. 2002. Wydanie XIX. Podręcznik redakcyjny Moderno.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 sierpnia 2018). Jak czytać menisk w chemii. Odzyskany z: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Menisk (płyn). Odzyskane z: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Co to jest menisk? Badanie. Odzyskany z: study.com
6. Napięcie powierzchniowe. Odzyskany z: chem.purdue.edu