ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತ

ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತ (surface tension of liquids)

೧] ಎಲ್ಲ ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಸೆಳೆತಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟು ಪರೆ(Membrane) ಯಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ತೋರಿಸಬಹುದು.

ಒಂದು ಹೀರು ಕಾಗದದ (Blotting Paper) ಮೇಲೆ ಒಂದು ಗುಂವು ಸೂಜಿಯನ್ನು ಮಲಗಿಸಿ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ಜಾಗರೂಕತೆಯಿಂದ ಇಟ್ಟಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಾಲದ ನಂತರನೀರು ಹೀರಿಕೊಂಡ ಕಾಗದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದರೂ ಅದರ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಿದ್ದ ಗುಂಡುಸೂಜಿ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದ್ದಲ್ಲಿ ಸೂಜಿ ಇರುವ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ವಲ್ಪ ತಗ್ಗಿದಂತೆ ಕಾಣುವುದು.
ಬಣ್ಣ ಹಚ್ಚುವ ಕುಂಚವನ್ನು (Pointing Brush) ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದಾಗ ಅದರ ಕೂದಲುಗಳು ನೀರಿನೂಳಗೆ ದೂರದೂರ ಇದ್ದರೂ ಕುಂಚವನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ಹೊರಗೆ ತೆಗೆದೊಡನೆಯೇ ಕೂದಲುಗಳ ನಡುವಿನ ನೀರಿನ ಪದರ(film) ಗಳ ಎಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಕೂದಲುಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಒದ್ದೆ ಮಾಡಿದ ತೆಳುವಾದ ದಾರವೊಂದನ್ನು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ವರ್ತಲಾಕಾರದ ಲೋಹದ ತಂತಿಯೊಳಗಿನ್ ಸೋಪಿನ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಇಟ್ಟು ದಾರದೊಳಗಿನ ಪದರವನ್ನು ಒಂದು ಚೂಪಾದ ಸೂಜಿಯಿಂದ ಒಡೆದಾಗ ದಾರವು ಹೊರಗಿನ ದ್ರವ(ಸೋಪು)ದಿಂದಾಗಿ ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲೂ ಸೆಳೆತಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಂತೆ ವರ್ತಿಸಿ ತನ್ನಂತೆ ತಾನೇಯೇ ವರ್ತುಲಾಕಾರವಾಗಿ ನಿಲ್ಲುವುದು.

ವಾಖ್ಯೆ

ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟು ಪರೆಯಂತೆ ವರ್ತಿಸುವ ಲಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ಲಕ್ಷಣಗಳು

ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತದಿಂದಾಗಿ ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಕನಿಷ್ಠಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುವುದು. ಇದರಿಂದಾಗಿಯೆ ಮಳೆಯ ಹನಿ, ಮಂಜಿನ ಹನಿ, ಸಣ್ಣದಾದ ಪಾದರಸದ ಹನಿಗಳು ಗೋಲಾಕಾರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಗೋಲವೇ ಕನಿಷ್ಠ ಮೇಲ್ಮೈ ಉಳ್ಳ ಆಕೃತಿ)
ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತದಿಂದಾಗಿ ಎಣ್ಣೆಯ ಹನಿಯೊಂದು ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ತಕ್ಷಣವೇ ಹರಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು.
ದ್ರವದಿಂದ ಒದ್ದೆಯಾದ ನಾಳವನ್ನು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದಾಗ ನಾಳದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಏರುವುದು, ಮತ್ತು ದ್ರವದಿಂದ ಒದ್ದೆಯಾಗದ ನಾಳವನ್ನು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದಾಗ ನಾಳದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಇಳಿಯುವುದೂ(ಹೊರಗಿನ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟದೊಡನೆ ತುಲನೆ ಮಾಡಿದಾಗ) ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತದ ಒಂದು ಲಕ್ಷಣ.

ದ್ರವಗಳ ಕೇಶಿತತ್ವ ( Cappilary )

ಎಣ್ಣೆಯಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದ ಬತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಎಣ್ಣೆ ಏರುವುದೂ, ಉರಿಯುತ್ತಿರುವ ಮೇಣದ ಬತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಮೇಣ ಏರೂವುದೂ, ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಲೋಮನಾಳಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಆಳದಲ್ಲಿನ ನೀರು ಏರುವುದೂ - ಎಲ್ಲವೂ ದ್ರವಗಳ ಕೇಶಿತತ್ವದ ನಿದರ್ಶನಗಳು. ದ್ರವ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಕೇಶ ನಾಳವನ್ನು ಅದ್ದಿದಾಗ ನಾಳದ ಒಳಗಿನ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟ ಹೊರಗಿನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದು.

ಲೋಮನಾಳಾರೋಹಣ (capillary rise) ಮತ್ತು ಲೋಮನಾಳಾವರೋಹಣ (capillary fall)

ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದ ಕೇಶನಾಳದಲ್ಲಿನ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟ ಹೊರಗಿನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಇರುವುದನ್ನು ಲೋಮನಾಳೋರೋಹಣ ಹಾಗೂ ಅದು ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದನ್ನು ಲೋಮನಾವರೋಹಣ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.ದ್ರವದಿಂದ ಒದ್ದೆಯಾಗುವ ನಾಳದಲ್ಲಿ ಏರಿಕೆಯೂ, ದ್ರವದಿಂದ ಒದ್ದೆಯಾಗದ ನಾಳದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯೂ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.

ಸಂಸಕ್ತತೆ ಮತ್ತು ವಿಸಕ್ತತೆ

ಬೇರೆ ಬೇರೆ ತರಹದ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲಕ್ಕೆ 'ವಿಸಕ್ತತೆ' ಎಂದೂ, ಒಂದೇ ತರಹದ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲಕ್ಕೆ 'ಸಂಸಕ್ತತೆ' ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ

ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಸಕ್ತತೆಯ ಬಲ ದ್ರವದ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆಯೇ ಇರುವ ಸಂಸಕ್ತತೆಯ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದಾಗ ( ಉದಾ : ಗಾಜಿನ ನಾಳವನ್ನು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದಾಗ) ದ್ರವವು ನಾಳದಲ್ಲಿ ಏರುತ್ತದೆ. ಹಾಗೂ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ನಿಮ್ನ (concave meniscus) ವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಸಕ್ತತೆಯ ಬಲ ದ್ರವ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆಯೇ ಇರುವ ಸಂಸಕ್ತತೆಯ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಾಗ (ಉದಾ : ಪಾದರಸದಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನ ನಾಳವನ್ನು ಅದ್ದಿದಾಗ) ದ್ರವವು ನಾಳದಲ್ಲಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಪೀನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.(convex meniscus).

ದ್ರವಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತದ ಅನ್ವಯಗಳು

ಡಿಟರ್ಜೆಂಟ್ ಗಳ ಉಪಯೋಗದಿಂದ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಜಿಡ್ಡು ಮಿಶ್ರಿತ ಕೊಳೆಯನ್ನು ಬಟ್ಟೆಯಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು.
ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತ ಇದ್ದು ಮೇಲ್ಮೈ ಎಳೆದ ಪರೆಯಂತೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಹಗುರವಾದ ಕ್ರಿಮಿಗಳು (ಉದಾ : ಕೆಲವು ಜಾತಿಯ ಸೊಳ್ಳೆಗಳು) ಅದರ ಮೇಲೆ ನಡೆಯಬಲ್ಲವು. ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಸೆಳೆತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ ಕ್ರಿಮಿಗಳು ನಡೆಯಲಾರವು. ಮೊಟ್ಟೆ ಇಡಲಾರವು, ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಎಣ್ಣೆ ಸಿಂಪಡಿಸಿ ಸೊಳ್ಳೆಗಳ ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು.
ಹೀರು ಕಾಗದದಲ್ಲಿ ಶಾಹಿ (ink) ಹೀರುವಿಕೆ, ಆಳದಲ್ಲಿರುವ ನೀರಿನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಲೋಮನಾಳಗಳ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯುವಿಕೆ, ಇಟ್ಟೈಗೆಯಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಪಸೆ ಏರುವಿಕೆ ಇವೆಲ್ಲವೂ ಕೇಶಿತತ್ವದ ನೇರ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು.
ಮಳೆಯ ನೀರಿನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ನೀರು ಸಂರಕ್ಷಿತ (water proof) ಬಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಟ್ಟೆಗಳ ನೂಲನ್ನು ರೇಸಿನ್ ಗಳಿಂದ ತೊಳೆದು(ಲೇಪಿಸಿ) ನೂಲಿನ ನೀರಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ರೇಸಿನ್ ಲೇಪಿತ ಬಟ್ಟೆಗಳ ಮೇಲೆ ನೀರು ನಿಲ್ಲುವುದಿಲ್ಲ.(ಆದರೆ ಈ ಲೇಪನದಿಂದಾಗಿ ಗಾಳಿಯ ಓಡಾಟಕ್ಕೆ ತೊಂದರೆ ಇಲ್ಲವಾಗಿ ಬಟ್ಟೆಗಳ ಧಾರಣೆ ಕಷ್ಟವೆನಿಸದು.)