Suyun Dinamik Yüzey Gerilimi

Bir sıvının yüzey gerilimi, moleküller arasındaki birbirine tutunmayı sağlayan kohezif veya yapışma kuvvetlerinin toplamının ölçümüdür. Bu kuvvet, su damlasının küresel şeklinin ve sürfaktan (yüzey et..
Görsel Telif:

Bir sıvının yüzey gerilimi, moleküller arasındaki birbirine tutunmayı sağlayan kohezif veya yapışma kuvvetlerinin toplamının ölçümüdür. Bu kuvvet, su damlasının küresel şeklinin ve sürfaktan (yüzey etken maddeler) etkisi ile oluşan baloncuk ve köpüklerin sorumlusudur diyebiliriz.

Suyun oda sıcaklığındaki yüzey gerilimi değeri, cihazların kalibrasyonu için standart olarak kullanıldığı için virgülden sonraki dördüncü basamağa kadar büyük bir tutarlılık ile biliniyor. Yeni sonuçlanan bir araştırmaya göre, bu değer daha önceden sanıldığı kadar evrensel bir nicelik olmayabilir.

Son yürütülen deneyler, yeni üretilen su/hava arayüzünün yüzey geriliminin normal denge değerinden yaklaşık %25 daha yüksek olduğunu tespit ederken, hesaplar bu değerin 90 mN/m olduğunu gösterdi. Daha önceden belirlenmiş olan denge değerinin ise 72.75 mN/m olduğu bilinmektedir.

Yüksek hızda çekim yapabilen video kamera kullanan araştırmacılar, bir su damlasının sıvı kütlesinden boyun oluşturup kopmasından ölçüm deliğine bağlanmasına kadar olan yolculuğunu görüntüledi. Analizler, milisaniye süreli ölçeklendirilmiş kırılma veya kopma dinamiklerinin suya 90 mN/m yüzey gerilimi sağladığını gösterdi.

Geçmişte, benzer şekilde denge değerinden yüksek yüzey gerilimi değerleri de kısa zaman aralıklar için kaydedilmişti. Ancak, metodolojiden kaynaklanan hata paylarından dolayı tartışmaya açık sonuçlar olarak muamele görüyordu. Buna karşın, araştırmanın liderlerinden Profesör Bonn’a göre, damla kopmasını inceleme tekniği, daha önceden var olan birçok zorluğu ve engeli aştı. Deneysel prosedür artık çok daha net bir şekilde işliyor ve süreçle ilgili dinamikler çok daha iyi anlaşılmış durumda.

Peki, bu kadar ciddi bir fark neden bu kadar uzun süre fark edilemedi? Bunun sebebi ise, pristin hava/su arayüzünün ömrünün milisaniyeden daha kısa olmasıdır. Daha önceki teknolojilerin daha yavaş olan tepki süreleri, gerçeğin tespitini son derece zorlaştırıyordu.

Şimdiki mikrosaniye ölçekli teknolojiler artık daha kısa aralıklarla değişen yüzey geriliminin daha iyi tespit edilmesini sağlıyor.

Yine, sodyum klorit ve sodyum hidroksit eklendiğinde (yalnızca litre başına bir mol olmak üzere) denge yüzey geriliminin yalnızca 2 mN/m fark ettiğinin gözlemlenmesi, şaşırtıcı sayılabilecek derecede küçük değişimler olduğunu gösteriyordu. Buna karşın, yeni deneyler bu değişimin de  17 mN/m’ye kadar ulaşabileceğini gösterdi. Bu da şu ana kadar bilinen her elektrolitin, yüzey gerilimi üzerindeki  etkisinin çok daha üzerinde olduğunu ortaya koyuyor.

Yeni araştırma, birçok açıdan büyük farkların ortaya çıkarıldığı bir deneyler bütünü olarak görülüyor.

Milisaniye altı zaman ölçeklerinde suyun yüzey geriliminin (dolayısıyla muhtemelen diğer tüm sıvıların) dinamik bir doğaya sahip olduğunu ve büyük değişimler gösterebileceğine işaret ediyor.


Makale Referans: Ines M. Hauner, Antoine Deblais, James K. Beattie, Hamid Kellay, Daniel Bonn. The Dynamic Surface Tension of Water. The Journal of Physical Chemistry Letters, 2017; 1599 DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b00267

The dynamic surface tension of water, Ines M. Hauner, Antoine Deblais, James K. Beattie, Hamid Kellay, and Daniel Bonn. J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8, pp 1599–1603.


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv