Oberflächenspannung: allgemeine Informationen und biologische Bedeutung

es gibt verschiedene Kopplungskräfte für die Oberflächen- und Tief (internal) zwischen Schichten von Flüssigkeitsmolekülen. Moleküle in der Oberflächenschicht wurde seitige Anziehung von darunter liegenden Schichten und tiefen Schichten der vorbereiteten die Anziehungskraft zwischen den Molekülen gegenseitig ausgewuchtet. Die Moleküle der Oberflächenschicht durch Luftmolekülen und einem Paar von kleineren, deren resultierende Kraft angezogen werden, nach unten gerichtet ist, und eine Oberflächenschicht von Molekülen, wie sie tiefen Schichten gezogen wird. Oberflächenspannung, die wiederum abhängig von der Natur der Flüssigkeit und der Grenzumgebung, Umgebungstemperatur, die Anwesenheit von Verunreinigungen in Flüssigkeiten, und so weiter. D.

Um die Oberfläche der Flüssigkeit zu erhöhen sollte einige Arbeit gegen die Kräfte der Oberflächenspannung tun. Aus den Werten der Oberflächenspannung ist abhängig von der Tröpfchengröße, der Meniskus, die Menge an Gasblasen , die durch die Flüssigkeit, die Benetzbarkeit und die anti-Benetzbarkeit einer flüssigen Oberfläche eines festen und andere.

Oberflächenspannungskraft ist auch abhängig von dem Dampfdruck über der Flüssigkeit: Je höher der Dampf, desto kleiner ist der Fluidinnendruck. Wenn die Flüssigkeit durch Luft begrenzt ist, wird das Molekül von seiner Oberflächenschicht fast nicht auf die Kräfte der Schwerkraft aus der Gasphase unterzogen. In jenen Fällen, in denen der Dampfdruck über einer Flüssigkeit zunimmt, wird die Oberflächenspannung weniger. So sind die Moleküle der Oberflächenschicht nicht ausgeglichen, und somit an der Schnittstelle ist das System immer eine gewisse überschüssige freie Energie. Alle anderen Bedingungen die gleichen sind, ist dieser Überschuss größer als die große Oberfläche. Gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, neigt das System die innere Energie zu reduzieren. Daher ist das Verfahren der Schnittstelle zur Reduzierung unabhängiger Prozess. Deshalb ist eine Flüssigkeit, die bei nicht durch eine Kraft beaufschlagt ist, eine Kugelform bildet, da eine solche Form, die Oberfläche an mindestens einen bestimmten Betrag aufweist.

Die Größe des Oberflächenspannungseffektes und die Menge der Kohlenwasserstoffrest Substanz. Somit, wenn wir mehr Carbonsäuren der gleichen homologen Reihe nehmen (HCOOH, CH3COOH, S2N5SOON, S3N7SOON), verringert sich die Oberflächenspannung als Carbonkettenverlängerung – 3,2fache für jede Gruppe CH2.

Die Anwesenheit von Verunreinigungen verschiedener Substanzen in Körperflüssigkeiten beeinflusst die Größe der Oberflächenspannung. Viele Substanzen, hauptsächlich organische, um die Oberflächenspannung senken. Solche Verbindungen sind Tenside (Proteine, genannt Gallensäuren, Seifen, Alkohole, Aldehyde, Ester, Ketone, Gerbstoffen, etc.). Substanzen, deren Anwesenheit nicht signifikant die Oberflächenspannung beeinflusst, sind oberflächen inaktiv (Fructose, Glucose, Stärke, etc.) genannt. Reduzierung der Oberflächenspannung ist von großer Bedeutung in dem Prozess der Absorption von flüssigen Nährstoffen Epithels der Darmschleimhaut. Somit Fetten und anderen Lipiden in der Lebensmittelkanal empfangen in der Form von Tröpfchen. Diese Tröpfchen werden mit der Galle in den Dünndarm emulgiert und danach zur Verfügung stehen für die hydrolytische Spaltung der Lipase und andere lipolytische Enzyme. Zusätzlich zu Flüssigkeiten Tenside erhöht ihre Fähigkeit, die Oberfläche zu benetzen. Bei der Verwendung von Insektiziden werden oft hinzugefügt Seife, die sie für einen guten Kontakt mit dem Insektenkörperoberfläche und liefern insektizide Aktivität ermöglicht.

Oberflächenspannung der Flüssigkeit: Methoden der Bestimmung

Es gibt eine Reihe von Methoden zur Bestimmung der Oberflächenspannung: stalagmometrichesky, Verstellungs-Hebe Flüssigkeit in die Kapillare, der größte Druck in den Blasen der Ringtrennung.

Das am häufigsten verwendete stalagmometrichesky Verfahren basiert auf der Verwendung einer speziellen Vorrichtung – stalagmometry. Es ist ein Kapillarrohr obere und untere Markierung und Erstreckung. In stalagmometry gewählt Wasser bis zur Marke, woraufhin sie ausgetragen wird, und Zählen der Anzahl der Tröpfchen. Danach wird die gleiche Sache mit der Testflüssigkeit durchgeführt. Die Wirkung der Oberflächenspannungskräfte resultierende Flüssigkeit und Wasser in Form von kugeligen Tropfen.

Oberflächenspannung im Leben von Organismen

Die Oberflächenspannung ist einer der Faktoren, die die Form der Zelle und seine Teile zu bestimmen. Cage – ein Elementarteilchen von lebender Materie, die den menschlichen Körper, Tiere und Pflanzen bildet. Für Zellen, die eine starke und starre Oberfläche (Pflanzen, Mikroorganismen), Oberflächenspannungswert haben, ist gering. Die meisten Tierzellen im Körper eine Form aufweist, nahe an sphärisch. Niedrige Oberflächenspannung ermöglicht es den Zellen zu leicht voneinander getrennt werden. Form-Zellen mit anderen Zellen oder dem Substrat befestigt ist, hängen von anderen Faktoren – dem Zytoskeletts gebildeten Membrankomplexes, Kontaktstrukturen usw., verschiedene Arten von Zellen (beispielsweise Leukozyten und Ei) für die Freigabe von der Wirkung der Oberflächenspannung eine kugelige Form zu werden und an Aktivität verlieren. . Lokale Änderungen in der Oberflächenspannung spielen eine wichtige Rolle bei der Wahrnehmung und die Übertragung von Nervenimpulsen in Phagozytose, Pinozytose, Gastrulation amoeboid Bewegung, und insbesondere in der Durchlässigkeit der Zellmembranen.