Menisco (chemie) in wat het bestaat en soorten

de meniscus is de kromming van het oppervlak van een vloeistof. Het is ook het vrije oppervlak van een vloeistof in het vloeistof-lucht interface. De vloeistoffen worden gekenmerkt om een ​​vast volume te hebben, dat weinig samendrukbaar is.

De vorm van de vloeistoffen varieert echter in de vorm van de container waarin ze zich bevinden. Dit kenmerk is te wijten aan de willekeurige beweging van de moleculen die ze vormen.

Vloeistoffen hebben het vermogen om te vloeien, hoge dichtheid en verspreiden zich snel in andere vloeistoffen waarmee ze mengbaar zijn. Ze nemen door de zwaartekracht het laagste gebied van de container in, en laten in het bovenste gedeelte een vrij oppervlak achter dat niet volledig vlak is. In sommige omstandigheden kunnen ze speciale vormen aannemen zoals druppels, bubbels en bubbels.

De eigenschappen van vloeistoffen zoals smeltpunt, dampspanning, viscositeit en verdampingswarmte hangen af ​​van de intensiteit van de intermoleculaire krachten die cohesie aan vloeistoffen geven.

Vloeistoffen interageren echter ook met de container door adhesiekrachten. De meniscus ontstaat dan uit deze fysieke verschijnselen: het verschil tussen de cohesiekrachten tussen de deeltjes van de vloeistof en de hechting waardoor ze de wanden kunnen bevochtigen.

index

• 1 Wat is de meniscus??
  • 1.1 Cohesiekrachten
  • 1.2 Hechtingskrachten
• 2 soorten meniscus
  • 2.1 Concave
  • 2.2 Convex
• 3 Oppervlaktespanning
• 4 Capillariteit
• 5 Referenties

Wat is de meniscus?

Zoals zojuist uitgelegd, is de meniscus het resultaat van verschillende fysieke verschijnselen, waaronder ook de oppervlaktespanning van de vloeistof kan worden genoemd.

Samenhangende krachten

Cohesiekrachten is de fysieke term die de intermoleculaire interacties in de vloeistof verklaart. In het geval van water zijn de cohesiekrachten te wijten aan de dipool-dipoolinteractie en de waterstofbruggen.

Het watermolecuul is bipolair van aard. Dit komt omdat de zuurstof van het molecuul elektronegatief is omdat het een grotere aviditeit heeft voor de elektronen dan de waterstofatomen, wat bepaalt dat de zuurstof achterblijft met een negatieve lading en de waterstofatomen positief zijn geladen.

Er is een elektrostatische aantrekking tussen de negatieve lading van een watermolecuul, gelokaliseerd in de zuurstof, en de positieve lading van een ander watermolecuul, gelokaliseerd in de waterstoffen.

Deze interactie is wat bekend staat als interactie of dipool-dipoolkracht, die bijdraagt ​​aan de cohesie van de vloeistof.

Hechtingskrachten

Aan de andere kant kunnen watermoleculen een interactie aangaan met glazen wanden, door gedeeltelijk de waterstofatomen van watermoleculen die sterk aan de zuurstofatomen op het glasoppervlak binden, te laden..

Dit vormt de adhesiekracht tussen de vloeistof en de stijve wand; algemeen wordt er gezegd dat de vloeistof de muur bevochtigt.

Wanneer een siliconenoplossing op het oppervlak van het glas wordt geplaatst, impregneert het water het glas niet volledig, maar er worden druppels op gevormd die gemakkelijk worden verwijderd. Zo wordt aangegeven dat met deze behandeling de adhesiekracht tussen water en glas afneemt.

Een zeer vergelijkbaar geval doet zich voor wanneer de handen vettig zijn en bij het wassen in water ziet u zeer gedefinieerde druppels op de huid in plaats van een gehydrateerde huid..

Typen meniscus

Er zijn twee soorten meniscus: de holle en de bolle. In de afbeelding is de concave de A en de convex de B. De gestippelde lijnen geven de juiste markering aan op het moment dat een volumemeting wordt gelezen.

concaaf

De concave meniscus heeft het kenmerk, dat de contacthoek 0 gevormd door de wand van het glas met een lijn die de meniscus raakt en die in de vloeistof wordt ingebracht, een waarde kleiner dan 90 ° heeft. Als een hoeveelheid van de vloeistof op het glas wordt geplaatst, heeft deze de neiging zich op het glasoppervlak te verspreiden.

De aanwezigheid van een concave meniscus toont aan dat de cohesiekrachten in de vloeistof minder zijn dan de sterkte van de hechtmiddelwand van vloeibaar glas.

Daarom bevochtigt of bevochtigt de vloeistof de glazen wand, waarbij een hoeveelheid vloeistof wordt vastgehouden en de meniscus concaaf wordt gemaakt. Water is een voorbeeld van een vloeistof die concave meniscus vormt.

convex

In het geval van de convexe meniscus heeft de contacthoek θ een waarde groter dan 90 °. Kwik is een voorbeeld van een vloeistof die bolvormige menisci vormt. Wanneer een druppel kwik op een glazen oppervlak wordt geplaatst, heeft de contacthoek θ een waarde van 140 °.

De waarneming van een convexe meniscus geeft aan dat de cohesiekrachten van de vloeistof groter zijn dan de adhesiekracht tussen de vloeistof en de glaswand. Er wordt gezegd dat de vloeistof het glas niet bevochtigt.

De oppervlakkige krachten van cohesie (vloeistof-vloeistof) en adhesie (vloeistof-vaste stof) zijn verantwoordelijk voor vele verschijnselen van biologisch belang; dat is het geval van oppervlaktespanning en capillariteit.

Oppervlaktespanning

De oppervlaktespanning is een netto aantrekkende kracht die wordt uitgeoefend op de moleculen van de vloeistof die zich op het oppervlak bevindt en heeft de neiging om deze in de vloeistof te introduceren.

Daarom heeft oppervlaktespanning de neiging om de vloeistof samen te houden en ze meer concave menisci te geven; of met andere woorden: deze kracht heeft de neiging het oppervlak van de vloeistof van de glaswand te verwijderen.

De oppervlaktespanning neigt te dalen als de temperatuur stijgt, bijvoorbeeld: de oppervlaktespanning van water is gelijk aan 0,076 N / m bij 0 ºC en 0,059 N / m bij 100 ºC.

Ondertussen is de oppervlaktespanning van het kwik bij 20 ° C 0,465 N / m. Dit zou verklaren waarom kwik convexe menisci vormt.

capillariteit

Als de contacthoek θ minder is dan 90 ° en de vloeistof de glaswand bevochtigt, kan de vloeistof in de glazen haarvaten stijgen tot een evenwichtstoestand is bereikt.

Het gewicht van de vloeistofkolom wordt gecompenseerd door de verticale component van de cohesiekracht als gevolg van de oppervlaktespanning. De adhesiekracht grijpt niet in omdat ze loodrecht op het oppervlak van de buis staan.

Deze wet legt niet uit hoe water kan opstijgen van de wortels naar de bladeren door de vaten van het xyleem.

Eigenlijk zijn er andere factoren die hierbij betrokken zijn, bijvoorbeeld: wanneer water in de bladeren verdampt, kunnen de watermoleculen in het bovenste deel van de haarvaten worden afgezogen.

Hierdoor kunnen andere moleculen van de bodem van de haarvaten opstijgen om de plaats van verdampte watermoleculen te bezetten.

referenties

1. Ganong, W. F. (2002). Medische fysiologie 2002. 19e editie. Redactioneel Modern handboek.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e druk). CENGAGE Leren.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 augustus 2018). Hoe een meniscus in chemie te lezen. Teruggeplaatst van: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2018). Meniscus (vloeibaar). Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Wat is een meniscus? Study. Teruggeplaatst van: study.com
6. Oppervlaktespanning Teruggeplaatst van: chem.purdue.edu