Προσκόλληση

Τα περιστατικά που συμβαίνουν στην καθημερινή μας ζωή εξηγούνται από διαφορετικά φαινόμενα. Τα δύο κύρια φαινόμενα που μπορούν να παρατηρηθούν στην καθημερινότητά μας είναι η συνοχή και η πρόσφυση. Οι όροι συνοχή και πρόσφυση μπορεί να φαίνονται παρόμοιοι στην προφορά, αλλά είναι πολύ διαφορετικές έννοιες που παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Αυτά τα δύο φαινόμενα μπορούν να εξηγηθούν ευκολότερα με τη βοήθεια της επιφανειακής τάσης που παρατηρείται στα μόρια του νερού. Οι δυνάμεις έλξης που υπάρχουν στη συνοχή είναι η δύναμη Van der Waal και ο δεσμός υδρογόνου, ενώ, στην πρόσφυση, παρατηρείται ηλεκτροστατική δύναμη έλξης. Η δύναμη συνοχής είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό σταγονιδίων νερού στην επιφάνεια.

Συγκόλληση

Η προσκόλληση αναφέρεται στην ικανότητα περισσότερων από δύο διαφορετικών μορίων να συνδέονται μεταξύ τους.

Ηλεκτροστατικές δυνάμεις ασκούνται σε διάφορες ουσίες και οι δυνάμεις πρόσφυσης μπορεί να είναι ένα από τα αποτελέσματα. Οι συνεκτικές δυνάμεις συνδέονται με τις δυνάμεις Van der Waals και τους δεσμούς υδρογόνου, οι οποίοι επιτρέπουν στα υγρά, όπως τα μόρια του νερού, να παραμένουν χωριστά. Όταν το νερό χυθεί πάνω από μια γυάλινη επιφάνεια, τόσο οι συγκολλητικές όσο και οι συνεκτικές δυνάμεις δρουν στην επιφάνεια του νερού. Η συγκολλητική δύναμη βοηθά το υγρό να εξαπλωθεί σε όλη την επιφάνεια, ενώ η δύναμη συνοχής βοηθά στο σχηματισμό σταγονιδίων νερού στην επιφάνεια.

Υπάρχει διαφορά στις δυνάμεις πρόσφυσης και συνοχής. Εάν οι δυνάμεις συνοχής που δρουν μεταξύ των μορίων του νερού είναι μεγαλύτερες από τις δυνάμεις πρόσφυσης που δρουν μεταξύ τους, το νερό διασκορπίζεται. Για παράδειγμα, τα μεμονωμένα μόρια θα έλκονται μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να καθιζάνουν.

Στις συγκολλητικές δυνάμεις φαίνονται μηχανικές δυνάμεις και ηλεκτροστατικές δυνάμεις. Η συγκολλητική δύναμη μπορεί να παρατηρηθεί σε διαβρεκτικά. Λόγω της πρόσφυσης, το υγρό παραμένει κολλημένο στην επιφάνεια. Ένα άλλο παράδειγμα είναι όταν προστίθεται νερό σε ένα άδειο ποτήρι, σχηματίζει ένα ομοιόμορφο στρώμα στην επιφάνεια του γυαλιού. Αυτό συμβαίνει επειδή η δύναμη πρόσφυσης που ενεργεί μεταξύ του νερού και της γυάλινης επιφάνειας είναι τόσο ισχυρή που το μόριο του νερού αλλάζει από το σφαιρικό του σχήμα και σχηματίζει ένα στρώμα στη γυάλινη επιφάνεια.

Μηχανισμοί

Ορισμένοι μηχανισμοί πρόσφυσης έχουν προταθεί για να εξηγήσουν γιατί ένα υλικό προσκολλάται σε άλλο:

• Μηχανική

Η μηχανική ιδιότητα των συγκολλητικών υλικών είναι ότι συσσωρεύει τα κενά που υπάρχουν στην επιφάνεια και τα συγκρατεί ενώνοντας. Διαφορετικά φαινόμενα σύνδεσης συμβαίνουν σε διάφορες κλίμακες μήκους και δύο υλικά σχηματίζουν έναν μηχανικό δεσμό.

• Χημικό

Δύο ή περισσότερα υλικά ενώνονται μεταξύ τους κατά τη διάρκεια του χημικού μηχανισμού του συγκολλητικού υλικού για να δημιουργήσουν μια νέα ένωση. Ο ισχυρότερος δεσμός ή άρθρωση αναφέρεται συνήθως ως ομοιοπολικός δεσμός και ιονικός δεσμός, όπου τα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στο άτομο μοιράζονται αμοιβαία μεταξύ τους. Ενώ ένας ασθενέστερος δεσμός, που συνήθως αναφέρεται ως δεσμός υδρογόνου, σχηματίζεται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου και ενός ηλεκτραρνητικού ατόμου όπως φθόριο, οξυγόνο κ.λπ.

Η χημική πρόσφυση παρατηρείται μεταξύ των δύο διαφορετικών επιφανειών ατόμων, οι οποίες τείνουν να σχηματίζουν είτε έναν ομοιοπολικό δεσμό, έναν δεσμό υδρογόνου ή έναν ιοντικό δεσμό.

• Διασπορικό

Ένας άλλος όρος που χρησιμοποιείται για την προσκόλληση διασποράς είναι η φυσορρόφηση. Στη φυσιορόφηση, δύο μόρια συνδέονται με μια δύναμη έλξης που αναφέρεται ως δύναμη Van der Waals. Λόγω της έλξης, τα μόρια αποκτούν ελαφρώς θετικό και ελαφρώς αρνητικό φορτίο, σχηματίζοντας ένα πολικό μόριο. Τα μεγαλύτερα μόρια εμφανίζουν υψηλότερο θετικό και αρνητικό φορτίο, το οποίο μπορεί να είναι μόνιμο σε ορισμένα μόρια ή μπορεί να εμφανίζεται προσωρινά σε ορισμένα μόρια λόγω της κίνησης των ηλεκτρονίων.

Διαφορές μεταξύ πρόσφυσης και συνοχής

Συγκόλληση	Συνοχή
Η προσκόλληση συμβαίνει όταν δύο μόρια ή ουσίες είναι διαφορετικά.	Η δύναμη συνοχής είναι η δύναμη που έλκει δύο συγκρίσιμες ουσίες ή μόρια.
Η δύναμη που δεσμεύει τα μόρια του νερού με τα τοιχώματα των αγγείων ξυλώματος είναι γνωστή ως πρόσφυση.	Τα μόρια του νερού έχουν υψηλό βαθμό συνοχής.
Η πρόσφυση έχει δύο αποτελέσματα:τριχοειδική δράση και μηνίσκο (την καμπύλη επιφάνεια που δημιουργείται από οποιοδήποτε υγρό σε έναν κύλινδρο)	Ο μηνίσκος, η τριχοειδική δράση και επίσης η επιφανειακή τάση είναι οι συνέπειες της συνοχής.
Υπάρχουν ηλεκτροστατικές ή μηχανικές δυνάμεις μεταξύ δύο τύπων ανόμοιων ουσιών, οι οποίες δημιουργούν πρόσφυση.	Ο δεσμός υδρογόνου μαζί με τις δυνάμεις Van der Waals βοηθούν στη συνοχή.
Το υγρό κατανέμεται σε όλη την επιφάνεια λόγω της σημαντικής συγκολλητικής δύναμης.	Μια ισχυρή δύναμη συνοχής προκαλεί το σχηματισμό σταγονιδίων νερού σε οποιαδήποτε επιφάνεια.

Συμπέρασμα

Η μέτρηση των δυνάμεων πρόσφυσης μπορεί να γίνει ενώ δύο επιφάνειες έλκονται μεταξύ τους ή όταν αφαιρείται η δύναμη έλξης μεταξύ των δύο επιφανειών. Οι παραδοσιακές τεχνικές μέτρησης χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των δυνάμεων πρόσφυσης κατά την αφαίρεση της έλξης μεταξύ των επιφανειών με τη διαδικασία αποσύνδεσης των επιφανειών που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, ενώ βελτιωμένες τεχνικές χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των δυνάμεων πρόσφυσης κατά την έλξη. Λόγω των ανακριβών εκτιμήσεων που προέκυψαν με τη χρήση παραδοσιακών τεχνικών αποκόλλησης για τη μέτρηση των δυνάμεων πρόσφυσης, απαιτήθηκαν ακριβείς μετρήσεις δύναμης πρόσφυσης, οι οποίες επιτεύχθηκε με τη χρήση καθορισμένων εξωτερικών δυνάμεων για την υποβοήθηση της αποκόλλησης σωματιδίων από τις επιφάνειες.