水の特性(その4) ---- 表面張力(Surface tension) ----

1.表面張力とは?

分子間力(液体の凝集力)の大きな液体ほど大きな球になれる。

この液体の凝集力を表面張力(Sという。

 

水:73 dyne/cm <H2O間の水素結合が原因>

dyne/cm:1g の液体を1cm引き離すに必要な力

(これ以上大きな値をもつ液体は水銀Hgのみ:475 dyne/cm )<金属結合>

 

2.液体 in 気体(空気中)では

  表面張力が大きな液体ほど大きな液滴をつくることができる。

  水滴 a) 水のしたたり(実験で確かめる)

      b) 雨の形:球に近い

       雨粒の大きさ:0.2cm( 直径)  

        霧  :0.002cm

     c) 無重力空間では?

3.液体 on 固体では

  ・芋の葉の上の露

  ・水滴を固体(ロウ、ガラス板)の上におく。

 H2OとHexane (CH3CH2CH2CH2CH2CH3)の関係       ガラス板 q≒0 
    ”はじく” (q>90°)              ”ぬれる”(q<90°) 
    固体との引力(付着力)が小さい         固体との引力(付着力)が大きい

   *水銀はガラス板上では、q=140°

 

4. 液体 in 毛細管 (毛細管現象) 

   液体分子同士の凝集力(分子間力): A         A=S cos q     S :表面張力
    液体と管壁の間の付着力:W 

  S(表面張力) と h(毛細管を昇る高さ)は比例する。

 W(付着力)の大きな液体ほど高くあがる。

  

 ●表面張力と日常生活の関係

  ・ぬれるほどよい物:吸い取り紙、おむつ、タオル
  ・はじくほどよい物:雨傘、レインコート、テント

  洗濯の原理

   洗剤の役割は?  

     表(界)面活性剤とは?<親油基と親水基を同一分子内にもつ物質>

   

 

Q 界面活性剤の濃度を変えながら水の中に入れていくと

 

  Q しゃぼん玉はなぜできるのか?

  Q アメンボウが水表面に浮いていられるのはなぜか?

  Q  牛乳はなぜ白いのか? <homoginized milk>

  Q 天ぷらを食べた後、身体は油をどのようにして栄養源に変えるのか?

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