Avainero koheesion ja pintajännityksen välillä on se, että koheesio kuvaa identtisten molekyylien välillä esiintyviä molekyylien välisiä voimia, kun taas pintajännitys kuvaa nesteen pinnan elastisuutta.
Pintajännitys on nesteiden ominaisuus, joka syntyy identtisten nestemolekyylien välisistä koheesiovoimista. Koheesiota voidaan kuvata samanlaisten molekyylien aggregoitumisena niiden välisten molekyylien välisten vetovoimien vuoksi.
Mitä on koheesio?
Koheesio on eräänlainen molekyylien välinen voima, joka esiintyy kahden identtisen molekyylin välillä. Esimerkiksi vesimolekyylien välinen vuorovaikutus voidaan nimetä koheesioksi. Tämä vedessä oleva koheesio-ominaisuus mahdollistaa vesimolekyylien kulkemisen tasaisesti (toisin sanoen koheesiovoimat ylläpitävät jatkuvaa virtausta). Lisäksi voimme selittää sadepisaroiden muodon tai vesipisaroiden olemassaolon yksittäisten molekyylien sijaan käyttämällä koheesion käsitettä.
Kuva 01: Vesipisaroiden muoto
Lisäksi kyky muodostaa vetysidoksia vesimolekyylien välille on tärkein syy vesimolekyylien koheesiovoimiin. Jokainen vesimolekyyli voi muodostaa neljä vetysidosta muiden vesimolekyylien kanssa; siksi vetovoiman kokoelma on paljon vahvempi. Sähköstaattiset voimat ja Van der Waalsin voimat samanlaisten molekyylien välillä aiheuttavat myös tarttumista. Van der Waalsin voimien aiheuttama tarttuvuus on kuitenkin jonkin verran heikompi.
Mikä on pintajännitys?
Pintajännitys on ilmiö, jossa nesteen pinta, kun neste on kosketuksissa kaasun kanssa, toimii kuin ohut elastinen levy. Tämä termi on hyödyllinen vain, kun neste on kosketuksissa kaasun kanssa (esim. kun se avataan normaaliin ilmakehään). Termi "rajapinnan jännitys" on toisa alta tärkeä kahden nesteen väliselle kerrokselle.
Kuva 02: Jotkut pienet hyönteiset voivat kävellä veden pinnalla pintajännityksen vuoksi
Lisäksi vetovoimat eri kemiallisten lajien välillä saavat nestemolekyylit yhdistymään. Tässä nesteen pinnalla olevat nestemolekyylit houkuttelevat puoleensa nesteen keskellä olevat molekyylit. Siksi tämä on eräänlaista yhteenkuuluvuutta. Nestemolekyylien ja nesteen kanssa kosketuksissa olevien kaasumaisten molekyylien välinen vetovoima (tai tarttumisvoimat) on kuitenkin mitätön. Tämä sallii tämän nestemäisten molekyylien pintakerroksen toimia elastisena kalvona. Tämä nestemäisten molekyylien pintakerros on jännityksen alainen, koska vetovoimat eivät riitä tasapainottamaan niihin vaikuttavia koheesiovoimia; siksi tätä tilaa kutsutaan pintajännitykseksi.
Pintajännityksen laskentakaava:
Pintajännitys (γ)=F/d
Yllä olevassa kaavassa F on pintavoima ja d on pituus, jota pitkin pintavoima vaikuttaa. Siksi pintajännityksen mittaus saadaan yksiköllä N/m (Newton per metri). Se on pintajännityksen mittauksen SI-yksikkö.
Mitä eroa koheesion ja pintajännityksen välillä on?
Avainero koheesion ja pintajännityksen välillä on se, että koheesio kuvaa molekyylien välisiä voimia, joita esiintyy identtisten molekyylien välillä, kun taas pintajännitys kuvaa nesteen pinnan elastisuuden ominaisuutta. Lyhyesti sanottuna pintajännitys voidaan havaita koheesion vuoksi.
Alla infografiassa on yhteenveto koheesion ja pintajännityksen erosta.
Yhteenveto – Koheesio vs pintajännitys
Pintajännitystä voidaan havaita koheesion vuoksi. avainero koheesion ja pintajännityksen välillä on se, että koheesio kuvaa molekyylien välisiä voimia, jotka esiintyvät identtisten molekyylien välillä, kun taas pintajännitys kuvaa nesteen pinnan kimmoisuutta.
