წყლის კოჰეზია და ადჰეზია

ოდესმე ბოლომდე გაგივსიათ ჭიქა წყლით და შედეგ ნელა დაგიმატებიათ კიდევ რამდენიმე წვეთი? სანამ იგი გადმოვა, წყალი იღებს გუმბათისმაგვარ ფორმას, ჭიქის რგოლის ზემოთ. ამ გუმბათისმაგვარი ფორმის წარმოქნა განპირობებულია წყლის მოლეკულების კოჰეზიური თვისებებით, ან მათი ერთი მეორესთან შეწებებისკენ მიდრეკილებით. კოჰეზია წარმოადგენს მოლეკულების იმავე სახის სხვა მოლეკულებთან მიზიდულობას და წყლის მოლეკულებს აქვს ძლიერი კოჰეზიური ძალები, მათი ერთმანეთთან წყალბადური ბმების წარმოქმნის უნარის გამო.

კოჰეზიური ძალები პასუხისმგებელია ზედაპირულ დაჭიმულობაზე, სითხის ზედაპირის მიდრეკილებაზე, წინააღმდეგობა გაუწიოს ზედაპირის გარღვევას, როდესაც იგი დაძაბულობის ქვეშაა. წყლის მოლეკულები ზედაპირზე (წყალსა და ჰაერს შორის) წარმოქმნიან წყალბადურ ბმებს მათ მეზობლებთან, ზუსტად ისე, როგორც წყლის მოლეკულები სითხის სიღრმეში. თუმცა, რადგან მათ ერთი მხრიდან ჰაერი ესაზღვრება, მათ უფრო ნაკლები ახლომდებარე წყლის მოლეკულა ეყოლებათ, დასაკავშირებლად და მათთან უფრო ძლიერ ბმებს წარმოქმნიან. ზედაპირული დაჭიმულობა იწვევს წყლის მიერ სფერული წვეთების წარმოქმნას და საშუალებას აძლევს წყალს, დაეხმაროს მცირე ობიექტებს, როგორც მაგალითად, ქაღალდის ნაგლეჯს და ნემსს, თუ მათ ფრთხილად მოვათავსებთ მის ზედაპირზე.

წყლის მოლეკულები ძირითადად ერთმანეთს ეკვრის, მაგრამ განსაზღვრულ პირობებში ისინი სხვა მოლეკულებთან დაკავშირებას ამჯობინებენ. ადჰეზია ერთი სახის მოლეკულების მეორისკენ მიზიდვაა და იგი საკმაოდ ძლიერი შეიძლება იყოს წყლის შემთხვევაში, განსაკუთრებით თუ სხვა მოლეკულებს დადებითი ან უარყოფითი მუხტი აქვთ.

მაგალითად, ადჰეზია წყალს წვრილ მინის მილაკებში (კაპილარულ მილაკებში) ზევით აღწევის საშუალებას აძლევს, ლაბორატორიულ ჭიქაში, წყალში მოთავსებისას. ამ ზემოთ სვლას, სიმძიმის ძალის საპირისპიროდ, კაპილარობა ეწოდება, იგი დამოკიდებულია წყლის მოლეკულებსა და მილაკის კედლებს შორის მიზიდულობაზე (ადჰეზია), ისევე, როგორც წყლის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედებაზე (კოჰეზია).

წყლის მოლეკულები უფრო ძლიერად მიიზიდებიან მინის მოლეკულებთან, ვიდრე სხვა წყლის მოლეკულებთან (რადგან მინის მოლეკულები წყლის მოლეკულებზე მეტად პოლარულია). ამის ნახვა შეგიძლიათ ქვემოთ მოცემულ სურათზე: წყალი იმ სიმაღლემდე ვრცელდება, რომელზეც იგი მილაკის კიდეს ეხება და მაქსიმუმ შუა ნაწილამდე ეცემა. ცილინდრში ან მილში სითხის მიერ წარმოქმნილ ჩაღრმავებულ ზედაპირს მენისკი ეწოდება.

რატომაა კოჰეზიური და ადჰეზიური ძალები სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანი? ისინი ბიოლოგიაში მრავალ წყალზე დამყარებულ პროცესში მონაწილეობენ, მათ შორის, წყლის მოძრაობაში ხის კენწეროსკენ და თქვენი თვალების კუთხეებიდან, საცრემლე არხებიდან ცრემლის დაწრეტაში$^1$start superscript, 1, end superscript. მოქმედი კოჰეზიის მარტივი მაგალითია წყალზე დაბიჯება, როდესაც მწერი მინდობილია ზედაპირულ დაჭიმულობას, წყლის ზედაპირზე გასაჩერებლად.