सतही तनाव एक ऐसी घटना है जो तरल पदार्थ की सतह पर होती है, जैसे पानी, एक पतली फिल्म का निर्माण करता है।
जब पानी, एक तरल अवस्था में, एक कंटेनर पर कब्जा कर लेता है, तो हम तरल और पर्यावरण के बीच अलगाव का अनुभव कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि सतह पर पानी के अणुओं के बीच की बातचीत तरल के अंदर की बातचीत से अलग होती है।
सतह पर, एक पानी का अणु किनारों पर और उसके नीचे अणुओं के साथ संपर्क करता है। अंदर, एक अणु अन्य अणुओं से घिरा होता है और हाइड्रोजन बांड के माध्यम से सभी दिशाओं में बातचीत होती है।
इस गुण के कारण ही हम एक छोटी बूंद के बनने की घटना का निरीक्षण करते हैं। इस वजह से कीड़ों का पानी पर चलना भी संभव है।
पृष्ठ तनाव क्या है?
यह एक तरल के नीचे एक पतली फिल्म का निर्माण होता है जो इसे बनाने वाले अणुओं के बीच आकर्षण की असमानता के कारण होता है। यह घटना उन तरल पदार्थों में अधिक स्पष्ट रूप से होती है जिनमें अंतर आणविक बल तीव्र, पानी की तरह।
एक तरल में प्रजातियों के बीच बातचीत को एकजुट बल कहा जाता है। जबकि एक तरल के अंदर के अणु सभी दिशाओं में पड़ोसी अणुओं की ओर आकर्षित होते हैं, सतह पर अणु नीचे और उनके बगल के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
देखें कि पानी में पृष्ठ तनाव कैसे होता है।
पानी (एच2O) एक ध्रुवीय अणु है जो 2 हाइड्रोजन परमाणुओं (धनात्मक ध्रुवों) और एक ऑक्सीजन परमाणु (ऋणात्मक ध्रुव) से मिलकर बनता है। सहसंयोजी आबंध. एक अणु का धनात्मक ध्रुव पड़ोसी अणु के ऋणात्मक ध्रुव की ओर आकर्षित होता है, जिससे हाइड्रोजन बंध बनते हैं।
तरल के भीतर इस प्रकार की बातचीत सभी दिशाओं में वितरित की जाती है। सतह पर, बलों को नीचे और बग़ल में निर्देशित किया जाता है, क्योंकि उनके ऊपर पानी के अणु नहीं होते हैं। यह सतह के अणुओं को अधिक संयोजी बनाता है और एक लोचदार फिल्म बनाता है।
सतह तनाव इकाई बल की इकाई और लंबाई की इकाई के बीच के भागफल द्वारा दी जाती है, जिसमें सबसे अधिक अपनाया जाने वाला डायन/सेंटीमीटर (डाइन/सेमी) और न्यूटन/मीटर (एन/एम) होता है।
जल का पृष्ठ तनाव अधिक होता है, जिसका मान 72.75 dyne/cm है। हालांकि, पारा, एक तरल धातु, का सतह तनाव पानी से लगभग 7 गुना अधिक होता है, 475 डायन/सेमी।
अधिक जानना चाहते हैं? तो निम्नलिखित ग्रंथों की जाँच करें:
- जल गुण
- ध्रुवीय और ध्रुवीय अणु
- रासायनिक बन्ध
पृष्ठ तनाव के कारण होने वाली घटना
सतही तनाव कुछ घटनाओं के लिए जिम्मेदार है जो हम रोजमर्रा की जिंदगी में देखते हैं। मुख्य हैं:
जानवर जो पानी पर चलते हैं
कीड़े, मकड़ी और अन्य जानवर चल सकते हैं या आराम कर सकते हैं पानी क्योंकि इसके पंजे के छोर पर एक चिकना पदार्थ के साथ लेपित बाल होते हैं और इसलिए, वे सतह पर जुड़े पानी के अणुओं के बीच प्रवेश नहीं कर सकते हैं।
पानी की बूंदों का बनना
में संकुचन के कारण पानी की बूंदें गोलाकार होती हैं अणुओं सतह तनाव के कारण सतह का। गोला इसलिए होता है क्योंकि यह ज्यामितीय आकार होता है जिसमें सतह क्षेत्र और आयतन के बीच सबसे छोटा संबंध होता है। इसलिए, गोलाकार आकृति पानी के अणुओं की सबसे कम संख्या को हवा के संपर्क में रखती है।
जल के पृष्ठ तनाव पर व्यायाम
1. एक सर्फेक्टेंट एक पदार्थ है जो दूसरे को बदलने के लिए कार्य करता है:
ए) ऑस्मोलैरिटी।
बी) सतह तनाव।
ग) वैद्युतकणसंचलन।
घ) चिपचिपापन।
ई) आसमाटिक दबाव।
सही विकल्प: b) पृष्ठ तनाव।
गलती। ऑस्मोलैरिटी विलेय कणों की मात्रा से संबंधित है जो विलायक की दी गई मात्रा में निहित हैं।
बी) सही। अपमार्जक और साबुन दोनों ही जल के पृष्ठ तनाव को कम करते हैं और सामान्यत: कहलाते हैं सर्फेक्टेंट, क्योंकि इन पदार्थों के अणुओं को पानी के अणुओं के बीच रखा जाता है और तनाव को कम करता है सतही।
ग) गलत। वैद्युतकणसंचलन अणुओं को उनके आवेशों के अनुसार अलग करने की एक तकनीक है।
घ) गलत। चिपचिपापन एक भौतिक गुण है जो प्रवाह के लिए द्रव के प्रतिरोध को निर्धारित करता है।
ई) गलत। आसमाटिक दबाव एक संपार्श्विक गुण है जो उस दबाव से मेल खाता है जिसे परासरण को अनायास होने से रोकने के लिए एक प्रणाली पर लगाया जाना चाहिए।
इस अंक में शामिल मुद्दों के बारे में और जानें:
- पदार्थ गुण
- अनुबंधित विशेषताएं
- परासरण दाब
2. उदाहरण के लिए, तरल पदार्थों का सतह तनाव सीधे अणुओं के बीच बातचीत प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है, जैसे हाइड्रोजन बॉन्डिंग। निम्नलिखित में से किस पदार्थ का पृष्ठ तनाव सबसे अधिक है?
ए) बेंजीन
बी) ओकटाइन
सी) एथिल अल्कोहल
डी) कार्बन टेट्राक्लोराइड
ई) एथेनोइक एसिड
सही विकल्प: ई) एथेनोइक एसिड।
गलती। बेंजीन एक हाइड्रोकार्बन है, एक गैर-ध्रुवीय अणु है, और हाइड्रोजन बांड नहीं बनाता है।
बी) गलत। ऑक्टेन एक हाइड्रोकार्बन है और इसलिए, यह एक गैर-ध्रुवीय अणु है जो हाइड्रोजन बांड नहीं बनाता है।
ग) गलत। एथिल अल्कोहल थोड़ा ध्रुवीय यौगिक है जो हाइड्रोजन बांड बना सकता है, लेकिन अणुओं के बीच की बातचीत सीमित है।
घ) गलत। कार्बन टेट्राक्लोराइड एक गैर-ध्रुवीय कार्बनिक यौगिक है और इसलिए हाइड्रोजन बांड नहीं बनाता है।
ई) सही। कार्बोक्जिलिक एसिड फंक्शनल ग्रुप (-COOH) ऑक्सीजन या हाइड्रॉक्सिल हाइड्रोजन के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकता है।
इस अंक में शामिल मुद्दों के बारे में और जानें:
- अणुओं की ध्रुवीयता
- कार्बनिक कार्य
- हाइड्रोकार्बन
सतह तनाव प्रयोग
एक प्रयोग के साथ नीचे दिया गया वीडियो देखें जो पानी के पृष्ठ तनाव को प्रदर्शित करता है।
