ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ

ದ್ರವದ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವ ಪಡೆಗಳು, ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ (ಆಂತರಿಕ) ಪದರಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಅಣುಗಳು ಆಳವಾದ ಪದರಗಳಿಂದ ಒಂದು-ಬಲಭಾಗದ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ, ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮತೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಅಣುಗಳು ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಆವಿಯ ಅಣುಗಳಿಂದ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಲವನ್ನು ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರವನ್ನು ಆಳವಾದ ಪದರಗಳ ಮೂಲಕ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ದ್ರವದ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ಗಡಿ ಮಾಧ್ಯಮ, ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಉಷ್ಣಾಂಶ, ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ, ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಯ ವಿರುದ್ಧ ಕೆಲವು ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಗಾತ್ರವು ಹನಿಗಳ ಗಾತ್ರ, ಚಂದ್ರಾಕೃತಿ, ದ್ರವದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಅನಿಲದ ಗುಳ್ಳೆಗಳ ಗಾತ್ರ, ಘನವಾದ ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿನ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ,

ಮೇಲ್ಮೈ ಟೆನ್ಷನ್ ಫೋರ್ಸ್ ಕೂಡಾ ದ್ರವದ ಮೇಲಿನ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವಿ, ದ್ರವದ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸಣ್ಣದು. ದ್ರವವು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಗಡಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಅಣುಗಳು ಅನಿಲ ಹಂತದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ದ್ರವ ಹೆಚ್ಚಳದ ಮೇಲಿನ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡವು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಅಣುಗಳು ಸಮತೋಲಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹಂತ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಯಾವಾಗಲೂ ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚುವರಿವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಉಷ್ಣಬಲ ವಿಜ್ಞಾನದ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ , ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ದ್ರವವು ಯಾವುದೇ ಪಡೆಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಗೋಳದ ಆಕಾರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಂತಹ ಆಕಾರವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಮೌಲ್ಯವು ವಸ್ತುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡಿಕಲ್ನಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಅದೇ ಹೋಲೋಲೋಜಸ್ ಸರಣಿಯ (HCOOH, CH3COOH, C2H5COOH, C3H7COOH) ಹಲವಾರು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ಪ್ರತಿ CH2 ಗುಂಪಿಗೆ 3.2 ಬಾರಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಸರಪಳಿಯು ಲೆಂಗ್ಟೆನ್ಗಳಂತೆ ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಾವಯವ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ. ಅಂತಹ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈ-ಸಕ್ರಿಯ (ಪ್ರೊಟೀನ್ಗಳು, ಪಿತ್ತರಸ ಆಮ್ಲಗಳು, ಸೋಪ್ಗಳು, ಮದ್ಯಸಾರಗಳು, ಅಲ್ಡಿಹೈಡ್ಸ್, ಎಸ್ಟರ್ಗಳು, ಕೀಟೋನ್ಗಳು, ಟ್ಯಾನಿಡ್ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರದ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈ-ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ (ಫ್ರಕ್ಟೋಸ್, ಗ್ಲುಕೋಸ್, ಪಿಷ್ಟ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕರುಳಿನ ಲೋಳೆಪೊರೆಯ ಹೊರಪದರದಿಂದ ದ್ರವ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಕೊಬ್ಬುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಲಿಪಿಡ್ಗಳು ಹನಿಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಆಹಾರ ಕಾಲುವೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಹನಿಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಕರುಳಿನಲ್ಲಿ ಪಿತ್ತರಸದಿಂದ ಎಮಲ್ಸೀಫೈಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಲಿಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಲಿಪೊಲಿಟಿಕ್ ಕಿಣ್ವಗಳಿಂದ ಜಲವಿಚ್ಛೇದಿತ ಸೀಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ದ್ರವಗಳಿಗೆ ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಗುಣಪಡಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕೀಟನಾಶಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಸಾಬೂನುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಕೀಟಗಳ ದೇಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ನೀಡಲು ಮತ್ತು ಕೀಟನಾಶಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನುಂಟು ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡ: ಅದರ ನಿರ್ಣಯದ ವಿಧಾನಗಳು

ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ: ಸ್ಟೆಲಾಗ್ಮಾಮೆಟ್ರಿಕ್, ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯಲ್ಲಿನ ದ್ರವದ ಉತ್ತುಂಗದ ಎತ್ತರ, ಗುಳ್ಳೆಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆ.

ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಒಂದು ಸ್ತಲಾಗ್ಮಾಮೀಟರ್ - ವಿಶೇಷ ವಾದ್ಯಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಸ್ಟ್ಯಾಲಾಗ್ಮಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಮೇಲ್ಭಾಗ ಮತ್ತು ಗುರುತುಗಳು ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಟ್ಯೂಬ್ ಆಗಿದೆ. ಸ್ಟ್ಯಾಲಗ್ಮಾಮೀಟರ್ ನೀರನ್ನು ಮಾರ್ಕ್ ಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹನಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ನಂತರ, ದ್ರವವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದೇ ವಿಷಯ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡ ಪಡೆಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಹೊರಹರಿವು ದ್ರವ ಮತ್ತು ನೀರು ಗೋಳಾಕಾರದ ಹನಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.

ಜೀವಿಗಳ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡ

ಕೋಶ ಮತ್ತು ಅದರ ಭಾಗಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಒಂದು. ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವಕೋಶದ ಒಂದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣ ಎಂದರೆ ಕೋಶ, ಮಾನವ, ಪ್ರಾಣಿ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯ ಜೀವಿಗಳು. ಬಲವಾದ ಮತ್ತು ಕಠಿಣ ಮೇಲ್ಮೈ (ಸಸ್ಯಗಳು, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು) ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಮೌಲ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಣಿಗಳ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋಶಗಳು ಗೋಳಕ್ಕೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಒಂದು ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇತರ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಕೋಶಗಳ ಆಕಾರವು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ-ಪೊರೆಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ, ಸಂಪರ್ಕ ರಚನೆಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಅವುಗಳ ಸೈಟೋಸ್ಕೆಲ್ಟನ್, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಜೀವಕೋಶ ಪ್ರಕಾರಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲ್ಯುಕೋಸೈಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅಂಡಾಣುಗಳು) ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಡಿಲಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. . ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಸ್ಥಳೀಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಗ್ರಹಿಕೆ ಮತ್ತು ನರಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಫಾಗೊಸೈಟೋಸಿಸ್, ಪಿನೊಸೈಟೋಸಿಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರಲೇಷನ್, ಅಮೀಬಾಯ್ಡ್ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜೀವಕೋಶದ ಪೊರೆಗಳ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ.