Nejlepší odpověď
Přilnavost , nebo vlastnost jedné látky držet se jiné, obecně vyplývá z interakcí mezi molekulami. Jak vysvětluje Atul, za adhezi je často zodpovědná van der Waalsova interakce, ale existují i jiné typy intermolekulárních interakcí, které se uplatní v různých situacích – například vodíková vazba je hlavní složkou lepivosti mnoha druhů lepidla.
Úzce souvisejícím konceptem je soudržnost , což je tendence látky držet se sama sebe. Soudržnost vede k povrchovému napětí , tendenci ke smršťování povrchu kapaliny – je to proto, že molekuly na povrchu nemají tolik atraktivních interakce ve srovnání s hromadnými molekulami. V některých případech soudržnost a povrchové napětí také pomáhají vést k tomu, co interpretujeme jako lepivost.
Zajímavým příkladem lepivosti je obyčejná voda. Voda přilne k mnoha látkám a zvlhčí je, protože molekuly vody vytvářejí vodíkové vazby s těmito látkami na molekulární úrovni. Obvykle si však vodu nemyslíme jako lepkavou, protože je snadné si ruce osušit ubrouskem nebo ručníkem. , skutečnost, že můžeme zaschnout, je především proto, že molekuly vody jsou přitahovány k ručníku – nahrazujeme jednu silnou adhezní sílu (voda / kůže) jinou (voda / ručník) . Dalším důležitým faktorem je, že w ater je tekoucí – tj. molekuly v kapalině jsou vysoce mobilní – takže mají schopnost přecházet z kůže na ručník.
Je snadné si představit experiment, při kterém lze opravdu ocenit lepivost vody. Zkuste navlhčit povrch podložního sklíčka mikroskopu a na něj položit další podložní sklíčko. Zjistíte, že diapozitivy jsou nyní slepeny tenkým filmem vody a je nyní velmi obtížné je přímo oddělit (nezkoušejte to příliš silně, jinak rozbijete sklo). Tato lepivost je způsobena adheze vody ke sklíčku a soudržnost molekul vody k sobě navzájem. Chcete-li sklíčka vytáhnout přímo od sebe, musí dojít k jedné z následujících situací:
- Jedno sklíčko je vytaženo z vodního filmu, což vede k jednomu mokrému povrchu a jednomu suchému povrchu. To se nikdy nestane, protože adheze mezi molekulami vody a sklíčkem je velmi silná.
- Vodní film se natáhne na dva, což má za následek dva mokré povrchy. To je také téměř nemožné, protože to vyžaduje rozbití soudržné síly mezi molekulami vody.
Chcete-li oddělit diapozitivy, musíte je posunout do stran v opačných směrech. toto, všimnete si, že voda má tendenci zůstat mezi diapozitivy, a také se navléká do malých kapiček povrch skla. Tvorba malých kapiček je způsobena povrchovým napětím vody a je charakteristickým znakem soudržnosti. Tím oddělujete diapozitivy nahrazením adhezní síly (voda / sklo) soudržnou silou (voda / voda). Jediným způsobem, jak zajistit, aby se kapalná voda z něčeho odlepila, je přimět ji, aby se přilepila k něčemu jinému (nebo ji odpařit, ale zde to neuvažujeme.)
Můžete také získejte ocenění za lepkavost molekul vody tím, že si přiložíte jazyk k extrémně studenému kovovému předmětu, jako je kovový plotový sloup uprostřed bostonské zimy (dobře, ve skutečnosti to nezkoušejte). V okamžiku, kdy vám jazyk zamrzne na kov, mezimolekulární interakce sotva zesílily , ale dříve kapalné molekuly vody jsou nyní imobilizovány. V tomto případě je to ztráta pohyblivosti molekul vody, která nám umožňuje ocenit, jak extrémně lepkavé ve skutečnosti jsou.
Částečně relevantní obrázek: Molekulární obraz zamrzání vody.
Nakonec mnoho lepidel, jako je lepidlo, odvozuje svoji lepkavost ze stejných mezimolekulárních interakcí. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že mnoho lepidel obsahuje rozpouštědlo, které udržuje molekuly v pohybu, a poté, co se rozpouštědlo odpaří, se z něj stane nepohyblivá pevná látka. Jakmile lepidlo ztuhne a molekuly ztratí svoji pohyblivost, bude obtížné je odstranit.
Do hry vstupují i další faktory. Například lepidlo, které již ztuhlo, se nemůže držet jiných věcí, protože pevné látky mají menší schopnost vytvářet nové kontakty v molekulárním měřítku, což je nutné pro fungování adheze. Různé typy lepidla také fungují různými mechanismy; epoxidy se vytvrzují spíše chemickým zesíťováním než odpařováním rozpouštědla.Modelový cement pro plasty funguje tak, že se oba plastové povrchy roztaví a nechají se vzájemně propojit jejich molekuly, takže by to bylo analogické se suchým zipem v molekulárním měřítku (často se tomu říká mechanická adheze).
Při pohledu na různé mechanismy je možné zjistit, proč fungují různé typy lepidel na různých površích. Například mnoho druhů lepidel nemůže lepit plasty, protože molekuly uhlovodíků v plastu nejsou schopné vodíkové vazby s molekulami lepidla.
Odpověď
Lepkavost pochází od van der Waalsových sil , známé také jako mezibuněčné přitažlivé síly. Nejdůležitější pro lepkavé látky jsou interakce dipól-dipól, což jsou v zásadě elektrostatické přitažlivé síly.
Polární molekula je ta, která má pozitivní konec a negativní konec. Když se dva dipóly (polární molekuly) dostanou dost blízko k sobě, přitahují se pozitivní a negativní konce. Když molekuly cukru, které jsou polární, navlhnou a přilnou k látce, přilnavost pochází ze specifického typu interakce dipól-dipól (nazývaného vodíková vazba). Také kvůli těmto vodíkovým vazbám se kukuřičný sirup a melasa drží. Na následujícím webu naleznete obrázek vodíkové vazby mezi dvěma molekulami vody. Vodíkové vazby sacharózy jsou podobné. http://1.bp.blogspot.com/\_z\_etvXOnqPU/S84xjV8PYMI/AAAAAAAAAOI/D2Twpjj0a4k/s1600/800px-Hydrogen-bonding-in-water-2D.png
Když chameleoni kráčejí po zdi, je to způsobeno lepkavostí tvořenou mezimolekulárními silami mezi vlasy na nohou a povrch stěny. Pokud cítíte nohy chameleona, necítí se lepkavé, protože neinteragují (tj. nevytvářejí mezimolekulární síly) s vaší rukou, protože to není elektrostatická síla přitažlivosti mezi oni a naše ruce. Existují další mezimolekulární síly, jako jsou londýnské rozptylové síly, které pravděpodobně představují schopnost chameleona kráčet svisle po zdi. Vědci a inženýři v současné době experimentují s výrobou silikonových replik chameleonových nohou pro ruce a nohy lidí, aby jednoho dne mohli vyjít po zdi. Silná mezimolekulární síla silikonu se stěnou to umožní. Opět je to způsobeno elektrostatickou silou přitažlivosti.