Menisk (kemi) vad den består av och typer

1896
Simon Doyle

De menisk är krökningen på en vätskes yta. Det är också den fria ytan på en vätska vid gränsytan mellan vätska och luft. Vätskor kännetecknas av att de har en fast volym och är dåligt komprimerbara.

Vätskans form varierar emellertid genom att anta formen på behållaren som innehåller dem. Denna egenskap beror på den slumpmässiga rörelsen av molekylerna som bildar dem..

Källa: Jleedev via Wikipedia.

Vätskor har förmågan att strömma, hög densitet och diffundera snabbt i andra vätskor med vilka de är blandbara. De upptar den lägsta delen av behållaren med tyngdkraften och lämnar en inte helt plan fri yta högst upp. Under vissa omständigheter kan de ta speciella former som droppar, bubblor och bubblor..

Egenskaperna hos vätskor såsom smältpunkt, ångtryck, viskositet och förångningsvärme beror på intensiteten hos de intermolekylära krafterna som ger vätskorna sammanhållning..

Vätskor interagerar emellertid också med behållaren genom vidhäftningskrafter. Menisken uppstår sedan från dessa fysiska fenomen: skillnaden mellan sammanhållningskrafterna mellan vätskepartiklarna och de vidhäftande som gör att de kan fukta väggarna..

Artikelindex

  • 1 Vad är menisken?
    • 1.1 Sammanhållningskrafter
    • 1.2 Vidhäftningskrafter
  • 2 typer av menisker
    • 2.1 Konkav
    • 2.2 Konvex
  • 3 Ytspänning
  • 4 Kapillaritet
  • 5 Referenser

Vad är menisken??

Som just förklarats är menisken resultatet av olika fysiska fenomen, bland vilka vätskans ytspänning också kan nämnas..

Sammanhållningskrafter

Sammanhållningskrafter är den fysiska termen som förklarar intermolekylära interaktioner i vätskan. När det gäller vatten beror sammanhållningskrafterna på dipol-dipolinteraktion och vätebindningar.

Vattenmolekylen är bipolär till sin natur. Detta beror på att syret i molekylen är elektronegativt eftersom det har en större avid för elektroner än väten, vilket bestämmer att syret lämnas med en negativ laddning och vätena är positivt laddade..

Det finns en elektrostatisk attraktion mellan den negativa laddningen av en vattenmolekyl, belägen på syre, och den positiva laddningen av en annan vattenmolekyl, placerad på väten..

Denna interaktion är så kallad dipol-dipolinteraktion eller kraft, vilket bidrar till vätskans sammanhållning..

Vidhäftningskrafter

Å andra sidan kan vattenmolekyler interagera med glasväggar genom att delvis ladda väteatomerna i vattenmolekylerna som binder starkt till syreatomerna på glasets yta..

Detta utgör vidhäftningskraften mellan vätskan och den styva väggen; allmänt sägs att vätskan väter väggen.

När en silikonlösning placeras på ytan av glaset impregnerar vattnet inte helt glaset, utan droppar bildas på glaset som lätt kan avlägsnas. Således indikeras att vid denna behandling minskar vidhäftningskraften mellan vatten och glas..

Ett mycket liknande fall inträffar när händerna är oljiga, och när de tvättas i vatten kan mycket definierade droppar ses på huden istället för en fuktig hud.

Typer av menisker

Det finns två typer av meniskar: konkav och konvex. På bilden är den konkava A och den konvexa B. De streckade linjerna anger rätt nivå när man läser en volymmätning.

Konkav

Källa: Cutler via Wikipedia.

Den konkava menisken kännetecknas av att kontaktvinkeln θ som bildas av glasväggen med en linje som tangerar menisken och som införs i vätskan har ett värde mindre än 90 °. Om en mängd vätska placeras på glaset tenderar den att spridas över glasets yta..

Närvaron av en konkav menisk visar att sammanhållningskrafterna i vätskan är mindre än vätske-glasväggens vidhäftningskraft.

Därför badar eller väter vätskan glasväggen, behåller en mängd vätska och ger menisken en konkav form. Vatten är ett exempel på en vätska som bildar konkava menisci.

Konvex

För den konvexa menisken har kontaktvinkeln a ett värde större än 90º. Kvicksilver är ett exempel på en vätska som bildar konvex menisci. När en droppe kvicksilver placeras på en glasyta har kontaktvinkeln value ett värde på 140º.

Observation av en konvex menisk indikerar att vätskans sammanhållningskrafter är större än vidhäftningskraften mellan vätskan och glasväggen. Det sägs att vätskan inte fuktar glaset.

Ytkrafterna för sammanhållning (vätska-vätska) och vidhäftning (vätska-fast substans) är ansvariga för många fenomen av biologiskt intresse; så är fallet med ytspänning och kapillaritet.

Ytspänning

Ytspänning är en netto dragkraft som utövas på molekylerna i vätskan som finns på ytan och som tenderar att införa dem i vätskan..

Därför tenderar ytspänningen att sammanföra vätskan och ge dem mer konkava menisci; Eller på ett annat sätt: denna kraft tenderar att ta bort vätskeytan från glasväggen.

Ytspänningen tenderar att minska när temperaturen ökar, till exempel: vattens ytspänning är lika med 0,076 N / m vid 0 ° C och 0,059 N / m vid 100 ° C.

Under tiden är kvicksilvers ytspänning vid 20 ºC 0,465 N / m. Detta skulle förklara varför kvicksilver bildar konvex menisk.

Kapillaritet

Om kontaktvinkeln θ är mindre än 90º och vätskan fuktar glasväggen kan vätskan inuti glaskapillärerna stiga till ett jämviktsförhållande.

Vätskekolonnens vikt kompenseras av den vertikala komponenten i sammanhållningskraften på grund av ytspänning. Vidhäftningskraften ingriper inte eftersom de är vinkelräta mot rörets yta.

Denna lag förklarar inte hur vatten kan stiga från rötterna till bladen genom xylemens kärl..

Egentligen finns det andra faktorer som griper in i detta avseende, till exempel: när vattnet avdunstar i bladen låter vattenmolekylerna i den övre delen av kapillärerna sugas upp.

Detta gör att andra molekyler från botten av kapillärerna kan stiga för att ta plats för de avdunstade vattenmolekylerna..

Referenser

  1. Ganong, W. F. (2002). Medicinsk fysiologi. 2002. 19: e upplagan. Modern manuell ledare.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 augusti 2018). Hur man läser en menisk i kemi. Återställd från: thoughtco.com
  4. Wikipedia. (2018). Menisk (flytande). Återställd från: en.wikipedia.org
  5. Friedl S. (2018). Vad är en menisk? Studie. Återställd från: study.com
  6. Ytspänning. Återställd från: chem.purdue.edu

Ingen har kommenterat den här artikeln än.