Ջրի կոհեզիան և ադհեզիան

Երբևէ փորձե՞լ ես բաժակը մինչև վերջ ջրով լցնել և հետո դանդաղ մի քանի կաթիլ ևս ավելացնել։ Նախքան բաժակից դուրս թափվելը ջուրը բաժակի եզրերին գմբեթանման տեսք է ստանում։ Այս գմբեթանման տեսքը ձևավորվում է ջրի մոլեկուլների կոհեզիայի՝ միմյանց կպչելու հատկության շնորհիվ։ Կոհեզիան նույն տեսակի մոլեկուլների միջև ձգողությունն է։ Ջրի մոլեկուլներն ուժեղ կոհեզիա՝ ձգողության ուժ ունեն միմյանց հետ ջրածնային կապեր ստեղծելու կարողության շնորհիվ։

Կոհեզիվ ուժերը պատասխանատու են մակերեևութային լարվածության համար։ Մակերեևութային լարվածությունը հեղուկի մակերեսի պատռվելուն դիմադրելու հակվածությունն է, երբ այն լարվածության տակ է։ Մակերեսին գտնվող ջրի մոլեկուլները իրենց հարևանների հետ ջրածնական կապեր են ստեղծում ճիշտ այնպես, ինչպես հեղուկի խորքում գտնվող մոլեկուլները։ Այնուամենայնիվ, մակերեսի մոլեկուլները մի կողմից ենթարկվում են նաև օդի ազդեցությանը, ինչի պատճառով դրանք ավելի քիչ հարևան ջրի մոլեկուլներ ունեն, հետևաբար շատ ավելի ամուր կապեր են ստեղծում իրենց հարևանների հետ: Մակերևութային լարվածության պատճառով ջրի մոլեկուլները գնդաձև կաթիլներ են ձևավորում և թույլ են տալիս մակերեսին պահել փոքր առարկաները, ասենք՝ թղթի կտորը կամ ասեղը, եթե դրանք զգուշորեն տեղադրվեն ջրի մակերեսին։

Ջրի մոլեկուլները սիրում են իրար միանալ, բայց որոշակի հանգամանքներում ջուրը նախընտրում է կապվել այլ մոլեկուլների հետ։ Ադհեզիան մի տեսակի մոլեկուլների կողմից մյուս տեսակի մոլեկուլների նկատմամբ ձգողությունն է։ Ձգողությունը կարող է ջրի դեպքում շատ ուժեղ լինել, մանավանդ այն մոլեկուլների նկատմամբ, որոնք դրական կամ բացասական լիցքեր ունեն։

Օրինակ՝ ադհեզիան ջրին հնարավորություն է տալիս վեր «մագլցելու» ջրով լի բաժակում դրված նեղ ապակյա անոթներով (որոնք կոչվում են մազանոթային անոթներ)։ Ձգողության ուժին հակառակ՝ այս դեպի վեր շարժումը, որը հայտնի է որպես մազական երևույթ, պայմանավորված է ջրի մոլեկուլների և խողովակի ապակյա պատերի միջև (ադհեզիա), ինչպես նաև ջրի մոլեկուլների միջև (կոհեզիա) փոխազդեցությամբ:

Ապակին ջրի մոլեկուլներին ավելի ուժեղ ձգողության է ենթարկում, քան ջրի այլ մոլեկուլները, քանի որ ապակու մոլեկուլներն ավելի բևեռային են, քան ջրի մոլեկուլները։ Դա կարող ես տեսնել ստորև բերված նկարում․ ջուրն ամենամեծ բարձրությամբ տարածվում է այն հատվածներում, որտեղ դիպչում է անոթի պատերին, և ամենացածրը՝ երբ ընկղմվում է մեջտեղում։ Հեղուկի կողմից անոթում ձևավորված կոր մակերեսը կոչվում է մենիսկ:

Ինչո՞ւ են կոհեզիվ և ադհեզիվ ուժերը կարևոր կյանքի համար։ Դրանք կարևոր դեր են կատարում ջրի վրա հիմնված բազմաթիվ կենսաբանական գործընթացներում, այդ թվում ջրի՝ դեպի ծառերի գագաթները շարժման և արցունքաբեր խողովակներից արցունքի՝ դեպի քո աչքերի անկյունները$^1$start superscript, 1, end superscript արտահոսքի գործում։ Կոհեզիայի պարզ օրինակ է ստորև բերված նկարը․ միջատը ջրի մակերևութային լարվածության շնորհիվ կարողանում է մնալ ջրի մակերեսին։