التوتر السطحي: معلومات عامة والأهمية البيولوجية

هناك قوى اقتران مختلفة للمياه السطحية والعميقة (الداخلية) بين طبقات من جزيئات السائل. وقد أعد الجزيئات في الطبقة السطحية جذب جانب من الطبقات السفلية والطبقات العميقة من قوة الجذب بين الجزيئات متوازنة للطرفين. تنجذب جزيئات من الطبقة السطحية من جزيئات الهواء وزوج من أصغر، يتم توجيه قوتها الناتجة إلى أسفل، والطبقة السطحية من الجزيئات كما يتم سحبها الطبقات العميقة. التوتر السطحي، في المقابل، يعتمد على طبيعة السائل والبيئات الحدود، ودرجة الحرارة المحيطة، وجود شوائب في السوائل، وهلم جرا. D.

لزيادة سطح السائل يجب القيام ببعض الأعمال ضد قوى التوتر السطحي. من قيم التوتر السطحي يعتمد على حجم القطيرات، الغضروف المفصلي، وكمية من فقاعات الغاز التي تمر عبر السائل، بلل ومكافحة بلل من سطح السائل من المواد الصلبة وغيرها.

سطح قوة التوتر هي أيضا تعتمد على ضغط البخار فوق السائل: كلما ارتفع البخار، أصغر ضغط السائل الداخلي. إذا يحدها السائل عن طريق الجو، وتقريبا لا يخضع جزيء من الطبقة السطحية لقوى الجاذبية من المرحلة الغازية. في الحالات التي يكون فيها ضغط البخار فوق زيادة السائل، والتوتر سطحه تكون أقل. وهكذا، فإن جزيئات من الطبقة السطحية ليست متوازنة، وبالتالي فإن النظام في واجهة دائما بعض الطاقة الحرة الزائدة. مع جميع الشروط الأخرى هي نفسها، وهذا الفائض أكبر من مساحة كبيرة. ووفقا لل قانون الثاني للديناميكا الحرارية، النظام يميل إلى تقليل الطاقة الداخلية. ولذلك، فإن عملية تخفيض واجهة عملية مستقلة. هذا هو السبب في الحالة السائلة التي لا تصرف عليها أي قوة، يشكل شكل الكرة، لأن مثل هذا الشكل لديه أقل السطح في مبلغ معين.

حجم تأثير التوتر السطحي، وكمية من مادة جذرية الهيدروكربونية. وهكذا، إذا أخذنا أكثر من الأحماض الكربوكسيلية من نفس السلسلة المتجانسة (HCOOH، CH3COOH، S2N5SOON، S3N7SOON)، يقلل من التوتر السطحي كما استطالة من سلسلة الكربوكسيلية - 3.2 مرة لكل مجموعة CH2.

وجود شوائب من مواد مختلفة في سوائل الجسم يؤثر على حجم التوتر السطحي. العديد من المواد، وذلك أساسا العضوية، وخفض التوتر السطحي. وتسمى هذه المركبات السطحي (البروتينات و الأحماض الصفراوية، والصابون، والكحول، والألدهيدات، استرات، الكيتونات، العفص، وما إلى ذلك). وتسمى المواد التي لا تؤثر تأثيرا كبيرا على التوتر السطحي وجود خاملا السطحية (سكر الفواكه والجلوكوز، نشا، وما إلى ذلك). الحد من التوتر السطحي له أهمية كبيرة في عملية امتصاص المواد الغذائية ظهارة السائلة من الغشاء المخاطي في الأمعاء. وهكذا، والدهون والدهون الأخرى في القناة الغذائية تلقى في شكل قطرات. ومستحلب هذه القطيرات مع الصفراوية إلى الأمعاء الدقيقة، وبعد ذلك تصبح متاحة للlipase انشقاق حلمهي وغيرها من الأنزيمات دهون. إضافة إلى السوائل السطحي يزيد قدرتها على ترطيب السطح. عندما غالبا ما تضاف باستخدام المبيدات الحشرية والصابون، والتي تتيح لهم اتصالات جيدة مع سطح الجسم الحشرات وتوفير نشاط الحشرات.

التوتر السطحي للسائل: طرق تحديد

وهناك عدد من الطرق لتحديد التوتر السطحي: stalagmometrichesky، والتكيف رفع السائل في الشعيرات الدموية، وضغط أكبر في فقاعات الفصل الحلبة.

طريقة stalagmometrichesky الأكثر استخداما يعتمد على استخدام جهاز خاص - stalagmometry. وهو أنبوب شعري وجود علامات العلوية والسفلية والإرشاد. في stalagmometry طلبه المياه إلى علامة، وعندها يتم تصريفها وحساب عدد من قطرات. بعد ذلك، يتم نفس الشيء مع سائل الاختبار. عمل القوات التوتر السطحي السائل والماء الناتج تأخذ شكل قطرات كروية.

التوتر السطحي في حياة الكائنات الحية

التوتر السطحي هو واحد من العوامل التي تحدد شكل الخلية وأجزائه. قفص - وهو الجسيمات الأولية المعيشة المسألة التي تشكل جسم الإنسان والحيوان والنبات. لالخلايا التي تحتوي على سطح قوي وصارم (النباتات والكائنات الحية الدقيقة)، قيمة التوتر السطحي منخفضة. معظم الخلايا الحيوانية في الجسم لديها شكل وثيق لكروية. يسمح انخفاض التوتر السطحي الخلايا لتكون معزولة عن بعضها البعض بسهولة. خلايا النموذج المرفق إلى خلايا أخرى أو الركيزة، يعتمد على عوامل أخرى - من الهيكل الخلوي شكلت مجمع غشاء، والهياكل الاتصال، الخ أنواع مختلفة من الخلايا (على سبيل المثال، الكريات البيض والبيض) للإفراج عن العمل من التوتر السطحي تصبح كروية الشكل وفقدان النشاط. . التغيرات المحلية في التوتر السطحي تلعب دورا مهما في الإدراك وانتقال النبضات العصبية في البلعمة، الإحتساء، تكون المعيدة حركة أميبية، وخصوصا في نفاذية غشاء الخلية.