Napetost površine: opće informacije i biološko značenje

Između molekula fluida postoje kohezijske sile, različite za površinu i duboke (unutarnje) slojeve. Molekule na površinskom sloju dobivaju jednostranu privlačnost iz dubokih slojeva iu dubokim slojevima snaga privlačenja

Da bi se povećala površina tekućine, potrebno je raditi nešto protiv sila površinske napetosti. Iz vrijednosti koeficijent površinske napetosti Ona ovisi o veličini kapljica, meniskusa, količina mjehurića plina koji prolazi kroz tekućine, upijanja i anti-močenja tekuće površine krutine i drugi.

Sila površinske napetosti također ovisi o tlaku pare iznad tekućine: što je veća para, to je manji unutarnji tlak tekućine. Ako je tekućina susjedna zraku, molekule njezinog površinskog sloja gotovo se ne podvrgavaju gravitacijskim silama na strani plinovite faze. U slučajevima kada se tlak pare iznad tekućine povećava, njegova površinska napetost će biti manja. Dakle, molekule površinskog sloja nisu uravnotežene i stoga sustav na fazi sučelja uvijek ima određeni višak slobodne energije. Pod svim drugim identičnim uvjetima taj je višak veći od veće površine. Prema drugi zakon termodinamike, sustav nastoji smanjiti unutarnju energiju. Stoga je proces smanjenja sučelja neovisan o procesu. Zato tekućina koja nema sila djeluje na oblike oblika, jer takav oblik ima najmanju površinu za određeni volumen.

Na vrijednost površinske napetosti utječe ugljikovodični radikal tvari. Tako, ako se više karboksilnih kiselina na isti homolognog niza (HCOOH, CH3COOH, S2N5SOON, S3N7SOON), površinska napetost smanjuje njihovu karboksilne lanca istezanja - 3,2 puta za svaku skupinu CH2.

Prisutnost nečistoća različitih tvari u tekućinama utječe na veličinu površinske napetosti. Mnoge tvari, uglavnom organski, smanjuju površinsku napetost. Takvi spojevi nazivaju se površinski aktivni (proteini, žučnih kiselina, sapuni, alkoholi, aldehidi, esteri ketoni, tannidi, itd.). Tvari čija prisutnost ne utječu značajno na površinsku napetost nazivaju se površinski neaktivne (fruktoza, glukoza, škrob, itd.). Smanjenje površinske napetosti od velike je važnosti u procesima apsorpcije tekućih hranjivih tvari epitela crijevne sluznice. Dakle, masti i drugi lipidi ulaze u kanal hrane u obliku kapi. Te kapljice emulgiraju žuči u tanko crijevo, a nakon toga postaju dostupni za hidrolitičke cijepanjem lipaze i druge lipolitičkim enzima. Dodavanje surfaktanata u tekućine povećava njihovu sposobnost mokre površine koju treba liječiti. Kada se koriste insekticidi, često se dodaju sapuni, što im omogućuje da dobro stupaju u kontakt s površinom tijela insekata i imaju insekticidni učinak.

Napetost površine tekućine: metode njezine određenosti

Postoji veliki broj metoda za određivanje površinske napetosti: stalagmometrichesky, prilagodba podizanje tekućine u kapilaru, najveći tlak mjehurića odvajanja prstena.

Najčešće se koristi stalagmetička metoda, temeljena na korištenju posebnog instrumenta - stalagmometra. To je kapilarna cijev s gornjim i donjim oznakama i produžetkom. Stalagmometar sakuplja vodu do oznake, nakon čega se oslobađa i broji kapljice. Nakon toga, ista stvar se obavlja s tekućinom koja se testira. Pod djelovanjem sila površinske napetosti, izlazna tekućina i voda u obliku globularnih kapljica.

Napetost površine u životu organizama

Napetost površine je jedan od čimbenika koji određuje oblik ćelije i njegovih dijelova. Stanica je elementarna čestica žive tvari iz koje se sastoji ljudski, životinjski i biljni organizam. Za stanice koje imaju jaku i tvrdu površinu (biljke, mikroorganizme), vrijednost površinske napetosti je mala. Većina stanica u životinjskom tijelu ima oblik koji je blizu sferičnom. Mala površinska napetost omogućuje da se stanice lako razdvoje jedna od druge. Oblik stanice priključeni na druge stanice ili podloge ovisi o drugim faktorima - citoskeleta formira membranski kompleks kontakt strukture itd različite vrste stanica (npr leukocita i jaja) za oslobađanje iz djelovanjem površinske napetosti postane kuglasto i gubitak aktivnosti. , Lokalne promjene u površinske napetosti igra važnu ulogu u percepciji i prijenosu živčanih impulsa u fagocitozu, pinocitozom, gastrulacije pokreta amoeboid, a posebno u propusnosti stanične membrane.