Menisco (kemi) i, hvad det består og typer

den menisk er krumningen af ​​overfladen af ​​en væske. Det er også den frie overflade af en væske i flydende luftgrænsefladen. Væskerne er kendetegnet ved at have et fast volumen, idet de ikke er let komprimerbare.

Imidlertid varierer formen af ​​væskerne ved at vedtage formen af ​​beholderen, der indeholder dem. Denne egenskab skyldes den tilfældige bevægelse af de molekyler, der danner dem.

Væsker har evnen til at flyde, høj densitet og spredes hurtigt i andre væsker, som de er blandbare med. De indtager ved tyngdekraften det laveste område af beholderen og efterlader i den øverste del en fri overflade, som ikke er helt flad. Under visse omstændigheder kan de vedtage specielle former som dråber, bobler og bobler.

Egenskaberne af væsker som smeltepunkt, damptryk, viskositet og fordampningsvarme afhænger af intensiteten af ​​de intermolekylære kræfter, der giver kohedion til væsker.

Væsker interagerer imidlertid også med beholderen med adhæsionskræfter. Meniscusen stammer fra disse fysiske fænomener: Forskellen mellem sammenhængskraftens vækkekomponenter mellem væskens partikler og vedhæftningen, der gør det muligt for dem at vådte væggene.

indeks

• 1 Hvad er menisken??
  • 1.1 Samhørighedskræfter
  • 1.2 Adhæsionsstyrker
• 2 Typer af meniscus
  • 2.1 Konkav
  • 2.2 Konvekse
• 3 Overfladespænding
• 4 kapillaritet
• 5 referencer

Hvad er menisken?

Som forklaret er menisken resultatet af flere fysiske fænomener, blandt hvilke der også kan nævnes overfladespændingen af ​​væsken.

Samhørighedskræfterne

Samhørighedskræfterne er det fysiske udtryk, der forklarer de intermolekylære interaktioner inden for væsken. I tilfælde af vand skyldes sammenhængskræfterne dipol-dipolinteraktionen og brintbroerne.

Vandmolekylet er bipolært i naturen. Dette skyldes, at iltet i molekylet er electronegativ, fordi det har større aviditet for elektronerne end hydrogenerne, hvilket bestemmer, at iltet forbliver med en negativ ladning, og hydrogenerne er positivt ladede.

Der er en elektrostatisk attraktion mellem den negative ladning af et vandmolekyle, der er placeret i oxygenet, og den positive ladning af et andet vandmolekyle, der er placeret i hydrogenerne.

Denne interaktion er, hvad der er kendt som interaktions- eller dipol-dipolkraft, som bidrager til væskens sammenhængskraft.

Adhæsionsstyrker

På den anden side kan vandmolekyler interagere med glasvægge ved delvis at oplade hydrogenatomerne af vandmolekyler, som binder stærkt til oxygenatomerne på overfladen af ​​glasset.

Dette udgør adhæsionskraften mellem væsken og den stive væg; Det hedder i dagligdagen, at væsken væsker væggen.

Når en silikoneopløsning placeres på glassets overflade, imprægnerer vandet ikke glasset fuldstændigt, men der dannes dråber derpå, der let fjernes. Det er således indiceret, at ved denne behandling aftager adhæsionsstyrken mellem vand og glas.

En meget lignende sag opstår, når hænderne er olieagtige, og når de vaskes i vand, kan du se meget definerede dråber på huden i stedet for en fugtig hud..

Typer af meniscus

Der er to typer meniscus: den konkave og den konvekse. På billedet er den konkave A, og den konvekse B. De stiplede linjer angiver det korrekte mark på tidspunktet for aflæsning af en volumenmåling.

konkave

Den konkave meniskus er kendetegnet ved, at kontaktvinklen 6 dannet af glasvæggen med en linje, der er tangent til menisken, og som indføres i væsken, har en værdi mindre end 90 °. Hvis en mængde af væsken placeres på glasset, har den tendens til at sprede sig på glassets overflade.

Tilstedeværelsen af ​​en konkav menisk viser, at sammenhængskræfterne i væsken er mindre end styrken af ​​væskeglasvæggen.

Derfor væsker eller væsker vægglasvæggen, der fastholder en mængde væske og konkav menisken. Vand er et eksempel på en væske, der danner konkave menisk.

konveks

I tilfælde af den konvekse meniskus har kontaktvinklen θ en værdi større end 90 °. Kviksølv er et eksempel på en væske, der danner konveks meniski. Når en dråbe kviksølv er anbragt på en glasoverflade, har kontaktvinklen θ en værdi på 140 °.

Observationen af ​​en konveks menisk viser, at væskens sammenhængende kræfter er større end vedhæftningskraften mellem væsken og glasvæggen. Det siges, at væsken ikke våd glasset.

De overfladiske kræfter af sammenhængskraft (væske-væske) og adhæsion (flydende faststof) er ansvarlige for mange fænomener af biologisk interesse; sådan er der tale om overfladespænding og kapillaritet.

Overfladespænding

Overfladespændingen er en netto kraft af tiltrækning, der udøves på væskens molekyler, der er på overfladen og har tendens til at introducere dem i væsken.

Overfladespændingen har derfor tendens til at samle væsken og give dem mere konkaviske menisci; eller med andre ord: denne kraft har tendens til at fjerne væskens overflade fra glasvæggen.

Overfladespændingen har tendens til at falde efterhånden som temperaturen stiger, for eksempel: overfladespændingen af ​​vand svarer til 0,076 N / m ved 0 ºC og 0,059 N / m ved 100 ºC.

I mellemtiden er overfladespændingen af ​​kviksølv ved 20 ° C 0,465 N / m. Dette ville forklare hvorfor kviksølv danner konveks meniski.

kapillaritet

Hvis kontaktvinklen θ er mindre end 90 °, og væsken væsker glassvæggen, kan væsken inde i glaskapillærerne stige, indtil der opnås en ligevægtstilstand.

Væskesøjlens vægt kompenseres af den vertikale komponent af sammenhængskraften på grund af overfladespændingen. Vedhæftningskraften griber ikke ind, fordi de er vinkelret på rørets overflade.

Denne lov forklarer ikke, hvordan vand kan stige fra rødderne til bladene gennem xylemens fartøjer.

Faktisk er der andre faktorer involveret i denne henseende, for eksempel: når vand fordampes i bladene tillader vandmolekylerne i den øverste del af kapillærerne at suges.

Dette tillader andre molekyler fra bunden af ​​kapillærerne at stige til at optage stedet for fordampede vandmolekyler.

referencer

1. Ganong, W. F. (2002). Medicinsk Fysiologi 2002. 19. udgave. Editorial Modern Manual.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8. udgave). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. august 2018). Sådan læses en meniskus i kemi. Hentet fra: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2018). Meniskus (flydende). Hentet fra: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Hvad er en Meniscus? Undersøgelse. Hentet fra: study.com
6. Overfladespænding Hentet fra: chem.purdue.edu