چرا صابون کشش سطح آب را می شکند؟

چیستکشش سطحی آب?

کشش سطحیتمایل سطوح استراحت مایع به کوچک شدن به حداقل سطح ممکن است. کشش سطحی به اجسام با چگالی بالاتر از آب مانند تیغ‌ها و حشرات (مثلاً حشرات) اجازه می‌دهد تا روی سطح آب شناور شوند بدون اینکه حتی تا حدی زیر آب قرار گیرند.

در فصل مشترک مایع و هوا، کشش سطحی ناشی از جذب بیشتر مولکول های مایع به یکدیگر (به دلیل پیوستگی) نسبت به مولکول های موجود در هوا (به دلیل چسبندگی) است.

دو مکانیسم اصلی در بازی وجود دارد. یکی نیرویی به سمت داخل مولکول های سطحی است که باعث انقباض مایع می شود. دوم نیروی مماسی موازی با سطح مایع است. اینمماسنیرو به طور کلی به عنوان کشش سطحی شناخته می شود. اثر خالص این است که مایع طوری رفتار می کند که گویی سطح آن با یک غشای کشسان پوشیده شده است. اما این قیاس را نباید خیلی دور گرفت زیرا کشش در یک غشای الاستیک به میزان تغییر شکل غشا بستگی دارد در حالی که کشش سطحی یک ویژگی ذاتی مایع است.–هوا یابخار مایعرابط کاربری

به دلیل جاذبه نسبتاً زیاد مولکول های آب به یکدیگر از طریق شبکه ای از پیوندهای هیدروژنی، آب کشش سطحی بالاتری (72.8 میلی نیوتن (mN) در هر متر در 20 درجه) نسبت به سایر مایعات دارد. کشش سطحی عامل مهمی در پدیده مویینگی است.

چرا صابون کشش سطحی آب را می شکند؟

صابون به دلیل ساختار مولکولی خود کشش سطحی آب را می شکند که دارای انتهای آبگریز (آب گریز) و آب دوست (جذب آب) است. مولکول های آب در سطح به دلیل نیروهای منسجم بین آنها یک "پوست" ایجاد می کنند که منجر به کشش سطحی بالا می شود.

هنگامی که صابون به آب اضافه می شود، انتهای آبگریز مولکول های صابون توسط آب دفع می شود و راه خود را به سطح می کشاند، در حالی که انتهای آب دوست در آب باقی می ماند. این کار نیروهای انسجام بین مولکول های آب در سطح را مختل می کند و کشش سطحی را کاهش می دهد. در نتیجه، چسبندگی آب کمتر می شود و راحت تر پخش می شود و به آن اجازه می دهد سطوح را بهتر خیس کند.