क्या है?पानी का पृष्ठ तनाव?
सतही तनावतरल विश्राम सतहों की न्यूनतम सतह क्षेत्र में सिकुड़ने की प्रवृत्ति है। सतही तनाव पानी की तुलना में अधिक घनत्व वाली वस्तुओं जैसे रेजर ब्लेड और कीड़े (जैसे वॉटर स्ट्राइडर) को आंशिक रूप से भी डूबे बिना पानी की सतह पर तैरने की अनुमति देता है।
द्रव-वायु अंतरापृष्ठ पर, पृष्ठ तनाव द्रव अणुओं के एक-दूसरे के प्रति अधिक आकर्षण (संसंजन के कारण) के कारण उत्पन्न होता है, जबकि वायु के अणुओं के प्रति आकर्षण (आसंजन के कारण) अधिक होता है।
इसमें दो मुख्य तंत्र काम करते हैं। पहला तरल पदार्थ की सतह के अणुओं पर अंदर की ओर लगने वाला बल है, जिससे तरल पदार्थ सिकुड़ता है। दूसरा तरल पदार्थ की सतह के समानांतर एक स्पर्शरेखीय बल है। यहस्पज्या काबल को आम तौर पर पृष्ठ तनाव के रूप में संदर्भित किया जाता है। शुद्ध प्रभाव यह है कि तरल पदार्थ इस तरह व्यवहार करता है जैसे कि इसकी सतह एक फैली हुई लोचदार झिल्ली से ढकी हुई हो। लेकिन इस सादृश्य को बहुत दूर नहीं ले जाना चाहिए क्योंकि लोचदार झिल्ली में तनाव झिल्ली के विरूपण की मात्रा पर निर्भर करता है जबकि पृष्ठ तनाव तरल पदार्थ का एक अंतर्निहित गुण है–हवा यातरल वाष्पइंटरफ़ेस.
हाइड्रोजन बॉन्ड के जाल के माध्यम से पानी के अणुओं के एक दूसरे के प्रति अपेक्षाकृत उच्च आकर्षण के कारण, पानी में अधिकांश अन्य तरल पदार्थों की तुलना में उच्च सतही तनाव (20 डिग्री पर 72.8 मिलीन्यूटन (mN) प्रति मीटर) होता है। केशिकात्व की घटना में सतही तनाव एक महत्वपूर्ण कारक है।
साबुन पानी का पृष्ठ तनाव क्यों तोड़ता है?
साबुन अपनी आणविक संरचना के कारण पानी के पृष्ठ तनाव को तोड़ता है, जिसमें हाइड्रोफोबिक (पानी को पीछे हटाने वाला) और हाइड्रोफिलिक (पानी को आकर्षित करने वाला) दोनों छोर होते हैं। सतह पर पानी के अणु उनके बीच संसंजक बलों के कारण एक "त्वचा" बनाते हैं, जिससे उच्च पृष्ठ तनाव होता है।
जब साबुन को पानी में मिलाया जाता है, तो साबुन के अणुओं के हाइड्रोफोबिक सिरे पानी से दूर हो जाते हैं और सतह पर चले जाते हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक सिरे पानी में ही रह जाते हैं। यह सतह पर पानी के अणुओं के बीच संसंजक बलों को बाधित करता है, जिससे सतह का तनाव कम हो जाता है। नतीजतन, पानी कम संसंजक हो जाता है और अधिक आसानी से फैल जाता है, जिससे यह सतहों को बेहतर तरीके से गीला कर पाता है।
