Kluczowa różnica – adhezja a siły spójności
Siła adhezji powoduje przyciąganie do siebie odmiennych powierzchni. Siły adhezyjne mogą być siłami mechanicznymi, które powodują sklejanie się cząsteczek lub mogą być siłami elektrostatycznymi występującymi między ładunkami dodatnimi i ujemnymi. Pomiędzy podobnymi powierzchniami występują siły spójności. Dlatego siły te powodują tworzenie się skupisk podobnych cząsteczek. Siły kohezyjne mogą być wiązaniami wodorowymi lub siłami Van der Waala. Wiązania wodorowe występują między cząsteczkami polarnymi zawierającymi końcowe grupy O-H, N-H i F-H. Siły Van der Waala istnieją między cząsteczkami niepolarnymi. Kluczowa różnica między siłami adhezyjnymi i kohezyjnymi polega na tym, że siły adhezyjne występują między różnymi cząsteczkami, podczas gdy siły kohezyjne istnieją między podobnymi cząsteczkami.
Jakie są siły adhezyjne?
Siły adhezyjne to siły międzycząsteczkowe, które istnieją między różnymi cząsteczkami powierzchni. Jest to makroskopowa właściwość materiału. Adhezja to przyleganie powierzchni do innej powierzchni, gdzie dwie powierzchnie różnią się od siebie. Dlatego siły adhezyjne są siłami przyciągania, które istnieją między różnymi cząsteczkami.
Siły adhezyjne mogą być siłami mechanicznymi lub siłami elektrostatycznymi. Siły mechaniczne powodują sklejanie się cząstek, podczas gdy siły elektrostatyczne powodują przyciąganie między dwoma przeciwnymi ładunkami; ładunki dodatnie i ujemne. Oprócz tego istnieją siły dyfuzyjne i dyspersyjne, które mogą powodować adhezję lub siły adhezyjne.
Wytrzymałość sił adhezji między dwoma powierzchniami, w przeciwieństwie do powierzchni, zależy od mechanizmu, za pomocą którego nastąpi adhezja i powierzchni, na którą działają siły adhezji. Energia powierzchniowa materiału determinuje zdolność do wzajemnego zwilżania. Na przykład substancja taka jak polietylen ma niską energię powierzchniową. Dlatego wymaga specjalnego przygotowania powierzchni przed wytworzeniem sił adhezyjnych.
Rysunek 01: Menisk
Rozważmy przykład dotyczący sił adhezji. Menisk to tworzenie powierzchni cieczy, które można zaobserwować w cieczy, gdy ciecz jest napełniona pojemnikiem. Do utworzenia menisku potrzebne są zarówno siły kohezyjne, jak i adhezyjne. Tam siły adhezji pomiędzy cząsteczkami cieczy a powierzchnią pojemnika powodują, że brzegi cieczy znajdują się na wyższym poziomie niż środek cieczy (tworzenie wklęsłości).
Czym są siły spójności?
Siły spójności to siły międzycząsteczkowe, które istnieją między podobnymi cząsteczkami powierzchni. Jest to makroskopowa właściwość materiału. Kohezja to proces sklejania się podobnych cząsteczek. Siły międzycząsteczkowe, które powodują siły kohezyjne, mogą być wiązaniami wodorowymi lub siłami przyciągania Van der Waala. Spójność można zdefiniować jako tendencję cząstek cieczy do oddzielania się.
Rysunek 02: Merkury wykazuje siły spójności
Siła spójności powoduje, że cząsteczki tej samej substancji łączą się, tworząc klastry. Na przykład deszcz pada w postaci kropelek wody. Wynika to z sił spójności, które istnieją między cząsteczkami wody. Siły te powodują powstawanie skupiska cząsteczek wody. Cząsteczka wody ma polaryzację; w tej samej cząsteczce występuje częściowy ładunek dodatni i częściowy ładunek ujemny. Dodatnie ładunki cząsteczek wody przyciągane są do ładunków ujemnych sąsiednich cząsteczek.
Jaka jest różnica między siłami adhezyjnymi i kohezyjnymi?
Siła klejenia a siły spójności |
|
| Siły adhezyjne to siły międzycząsteczkowe, które istnieją między różnymi cząsteczkami powierzchni. | Siły spójności to siły międzycząsteczkowe, które istnieją między podobnymi cząsteczkami powierzchni. |
| Siła przyciągania | |
| Siły adhezyjne występują między różnymi cząsteczkami. | Siły spójności istnieją między podobnymi cząsteczkami. |
| Rodzaje siły przyciągania | |
| Siły adhezyjne mogą być siłami mechanicznymi lub siłami elektrostatycznymi. | Siły spójności mogą być wiązaniami wodorowymi lub siłami przyciągania Van der Waala. |
Podsumowanie – adhezja a siły spójności
Siły adhezyjne to siły przyciągania, które mogą być siłami mechanicznymi lub elektrostatycznymi. Siły kohezyjne mogą być wiązaniami wodorowymi lub przyciąganiem Van der Waala. Różnica między siłami adhezji a siłami kohezji polega na tym, że siły adhezji istnieją między różnymi cząsteczkami, podczas gdy siły kohezji istnieją między podobnymi cząsteczkami.
