Otázka: Povrchové napětí
Předmět: Biofyzika
Přidal(a): BobanCreed
Povrchové napětí
– fázové rozhraní = hraniční vrstva mezi dvěma fázemi => nerovnoměrné působení kohezních sil =>
=> povrchové napětí σ
– síla F působící rovnoběžně s povrchem kapaliny na délkovou jednotku l myšleného řezu
– plošná hustota povrchové energie E (energie uvolněná zmenšením povrchu na nulu)
σ = F/l = E/S
– práce potřebná k překonání kohezních sil při zvětšování povrchu kapaliny
– způsobuje tlak uvnitř kapaliny – při rovné hladině malý – zvětšuje se zakřivením
– Youngův-Laplaceův vzorec: Δp = 2σ/r
r=poloměr křivosti hladiny
– jevy u stěny nádoby
– podle poměru kohezních a adhezních (přilnavých) sil
– adheze>koheze
– kapalina smáčí povrch => konvexní
– kapilární elevace
– vysoušení porézními hmotami
– koheze>adheze
– kapalina nesmáčí povrch => konkávní
– kapilární deprese
– povrchově aktivní látky
– tenzidy
– hydrofobní a hydrofilní část => usazují se na fázovém rozhraní => jeho obohacení oproti objemu => změna kohezních sil => pokles σ
– malé ionty
– v objemu jsou o málo víc než na povrchu => zvýšení σ
– povrchová koncentrace (adsorpce) Γ
– látkové množství v jednotkové ploše rozhraní
– Gibbsova adsorpční rovnice
Γ = -c/RT Δσ/Δc => Δσ = – ΓRTΔc/c
– biofyzikální účinky
– plicní alveoly
– chování jako bubliny v kapalině
– vysoké zakřivení => snaha o zmenšení povrchu hlavně při fázi výdechu
– plicní surfaktant
– fosfolipidy a bílkoviny na povrchu alveolů
– výrazně snižuje povrchové napětí
– konstantní n => největší koncentrace při nejmenším povrchu (výdechu)
– změna konformace globulárních bílkovin
– při přechodu membránami – hydrofilní vnějšek stojí, hydrofobní vnitřek pokračuje
– emulgátory
– rozbíjení kapek tuku ve vodě => překonání povrchového napětí
– tenzid napětí snižuje => usnadňuje emulgaci
– žlučové kyseliny, bílkoviny v mléce, …
