menisc este curbura suprafeței unui lichid. Este, de asemenea, suprafața liberă a unui lichid la interfața lichid-aer. Lichidele se caracterizează prin faptul că au un volum fix, fiind slab compresibile.
Cu toate acestea, forma lichidelor variază prin adoptarea formei recipientului care le conține. Această caracteristică se datorează mișcării aleatorii a moleculelor care le formează..
Lichidele au capacitatea de a curge, de densitate mare și de a se difuza rapid în alte lichide cu care sunt miscibile. Acestea ocupă cea mai joasă zonă a containerului prin gravitație, lăsând o suprafață liberă nu total plană în partea de sus. În unele circumstanțe, acestea pot lua forme speciale, cum ar fi picături, bule și bule..
Proprietățile lichidelor precum punctul de topire, presiunea vaporilor, vâscozitatea și căldura de vaporizare depind de intensitatea forțelor intermoleculare care conferă lichidelor coeziune..
Cu toate acestea, lichidele interacționează și cu recipientul prin forțe de aderență. Meniscul apare apoi din aceste fenomene fizice: diferența dintre forțele de coeziune dintre particulele lichidului și cele de aderență care le permite să ude pereții..
Indice articol
După cum s-a explicat, meniscul este rezultatul diferitelor fenomene fizice, printre care se poate menționa și tensiunea superficială a lichidului..
Forțele de coeziune este termenul fizic care explică interacțiunile intermoleculare din lichid. În cazul apei, forțele de coeziune se datorează interacțiunii dipol-dipol și legăturilor de hidrogen.
Molecula de apă are o natură bipolară. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul din moleculă este electronegativ deoarece are o aviditate mai mare pentru electroni decât hidrogenii, ceea ce determină faptul că oxigenul este lăsat cu o sarcină negativă și hidrogenii sunt încărcați pozitiv..
Există o atracție electrostatică între sarcina negativă a unei molecule de apă, situată pe oxigen, și sarcina pozitivă a unei alte molecule de apă, situată pe hidrogeni..
Această interacțiune este ceea ce este cunoscut sub numele de interacțiune dipol-dipol sau forță, care contribuie la coeziunea lichidului..
Pe de altă parte, moleculele de apă pot interacționa cu pereții de sticlă, încărcând parțial atomii de hidrogen ai moleculelor de apă care se leagă puternic de atomii de oxigen de pe suprafața sticlei..
Aceasta constituie forța de aderență între lichid și peretele rigid; colocvial se spune că lichidul ude peretele.
Când o soluție de silicon este plasată pe suprafața paharului, apa nu impregnează complet paharul, dar pe pahar se formează picături care se îndepărtează cu ușurință. Astfel, se indică faptul că, cu acest tratament, forța de aderență dintre apă și sticlă este scăzută..
Un caz foarte similar apare atunci când mâinile sunt uleioase, iar când sunt spălate în apă, se pot observa picături foarte definite pe piele în loc de o piele umedă.
Există două tipuri de menisci: concavul și convexul. În imagine, concavul este A, iar convexul este B. Liniile punctate indică nivelul corect la citirea unei măsurători de volum.
Meniscul concav se caracterizează deoarece unghiul de contact θ format de peretele de sticlă cu o linie tangentă la menisc și, care este introdus în lichid, are o valoare mai mică de 90º. Dacă o cantitate de lichid este plasată pe sticlă, aceasta tinde să se răspândească pe suprafața sticlei..
Prezența unui menisc concav arată că forțele de coeziune din lichid sunt mai mici decât forța de aderență a peretelui lichid-sticlă.
Prin urmare, lichidul scaldă sau udă peretele de sticlă, reținând o cantitate de lichid și dând meniscului o formă concavă. Apa este un exemplu de fluid care formează meniscuri concavi.
În cazul meniscului convex, unghiul de contact θ are o valoare mai mare de 90º. Mercurul este un exemplu de lichid care formează meniscuri convexe. Când o picătură de mercur este plasată pe o suprafață de sticlă, unghiul de contact θ are o valoare de 140º.
Observarea unui menisc convex indică faptul că forțele de coeziune ale lichidului sunt mai mari decât forța de aderență dintre lichid și peretele de sticlă. Se spune că lichidul nu ude sticla.
Forțele de coeziune de suprafață (lichid-lichid) și de aderență (lichid-solid) sunt responsabile de multe fenomene de interes biologic; acesta este cazul tensiunii superficiale și a capilarității.
Tensiunea superficială este o forță netă de atracție care se exercită asupra moleculelor lichidului care se află la suprafață și care tinde să le introducă în lichid..
Prin urmare, tensiunea superficială tinde să unească lichidul și să le ofere meniscuri mai concavi; Sau altfel spus: această forță tinde să îndepărteze suprafața lichidului de pe peretele de sticlă.
Tensiunea superficială tinde să scadă odată cu creșterea temperaturii, de exemplu: tensiunea superficială a apei este egală cu 0,076 N / m la 0 ° C și 0,059 N / m la 100 ° C.
Între timp, tensiunea superficială a mercurului la 20 ° C este de 0,465 N / m. Acest lucru ar explica de ce mercurul formează meniscuri convexe.
Dacă unghiul de contact θ este mai mic de 90º și lichidul ude peretele de sticlă, lichidul din capilarele de sticlă poate ajunge la o stare de echilibru.
Greutatea coloanei de lichid este compensată de componenta verticală a forței de coeziune datorată tensiunii superficiale. Forța de aderență nu intervine deoarece sunt perpendiculare pe suprafața tubului.
Această lege nu explică modul în care apa poate crește de la rădăcini la frunze prin vasele xilemului..
De fapt, există și alți factori care intervin în acest sens, de exemplu: deoarece apa se evaporă în frunze, aceasta permite aspirarea moleculelor de apă din partea superioară a capilarelor..
Acest lucru permite altor molecule din fundul capilarelor să se ridice pentru a lua locul moleculelor de apă evaporate..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.