YÜZEY GERİLİMİ

YÜZEY GERİLİMİ. Sıvılarda yüzey gerilimi denen olguya, parçacıklar arasında etkiyen kuvvetler yol açar. Sıvının biçimini ve davra¬nışını korumasını sağlayan da bu olgudur. Suya bir çelik parçası atarsanız, çelik dibe çöker; ama bir bardak temiz suyun üstüne bir iğne ya da jilet bırakırsanız, bunların batmayıp yüzdüğünü görürsünüz. İğne ya da jilet, hemen altındaki su yüzeyini, sanki ince ve esnek bir deriymişcesine biraz aşağı iter.
      Yüzey geriliminin etkisine ilişkin olarak gösterilebilecek bir başka örnek de, göl sula¬rının üstüne rahatça konarak yürüyebilen su örümceğidir. Burada da su, esnek bir deri davranışı gösterir. Sabun köpükleri de sanki çok ince, saydam kauçuk zarlardan yapılmış gibidir.
Bütün bu etkilerin nedeni yüzey gerilimi¬dir. Bu terimin kullanılmasının nedeni, her sıvı yüzeyinin gerilebilir ve en küçük yüzey alanına büzülebilir gibi görünmesidir.
Yüzey gerilimine ilişkin basit bir deney yapılabilir: Bir tel halka sabun çözeltisine daldırılarak yüzeyi ince bir zar gibi köpükle kaplanır. Daha sonra halkanın üstüne yavaşça ince bir iğne konur. Ardından köpük zar bir başka iğneyle halkanın bir yanından delinir. Bunun sonucunda iğnenin zarın patlamış tara¬fından patlamamış tarafına doğru çekildiği görülecektir. Bunun nedeni, zarın yüzey geri¬liminin etkisiyle büzülmesidir.
Yüzey gerilimine yol açan neden, sıvıdaki moleküllerin, yani çok küçük parçacıkların içe doğru (dışa doğru olduğundan) daha kuvvetli çekilmesidir. Moleküller birbirine yapışır ve yüzeydeki moleküller içe doğru çekilir, çünkü yüzeyin altında (üstünde oldu¬ğundan) daha çok molekül vardır,
Suyun üstünde yüzen bir yağ damlası küre biçimi alır. Bu durumda, damlanın dış yüze¬yindeki yağ molekülleri, içerideki yağ moleküllerince (dışarıdaki su moleküllerine oran¬la) daha kuvvetli bir biçimde çekilir. Musluk¬tan sızan bir su damlası önce sanki esnek bir torba suyla doluyormuşcasına aşağı doğru uzar. Sonunda su damlasının ağırlığı, yüzey geriliminin taşıyamayacağı bir düzeye ulaşır. Bunun üzerine damla musluğun ucundan koparak aşağı düşer. Musluktan koptuktan sonra ise yüzey geriliminin etkisiyle hemen küre biçimi kazanır; çünkü küre, belirli bir hacmin alabileceği en küçük yüzey alanlı biçimdir. Sabun köpüğünün küre biçimli ol¬masının nedeni de budur.
Cıvanın yüzey gerilimi suyunkinin altı ka¬tından daha fazladır. Bu yüzden cıva damla¬cıkları yerde küreler halinde kalır. Eğer damlacıklar parçalanırsa, birçok küçük gü¬müşsü bilyeciğe ayrılırlar. Bu bilyeciklerden birini hafifçe bastırarak yassıltırsanız, parma¬ğınızı kaldırdığınızda bilyecik tekrar eski biçi¬mine döner. Ama küçük bilyecikler birleştiri¬lip irice bir damla haline getirilirse, bu damla¬nın biraz daha yassı olduğu görülür.
Suyun içinde başka maddeler çözündürülürse yüzey gerilimi de değişir. Ağaçtan yapıl¬mış küçük bir oyuncak sandalın kuyruğuna bir parça kâfur takılacak olursa, sandalın suyun yüzeyinde sanki motoru ve pervanesi varmışcasına yol aldığı görülür. Bunun nede¬ni, suyun etkisiyle eriyip çözünen kâfurun sandalın arkasındaki suyun yüzey gerilimini azaltması ve böylece sandalın ön tarafındaki daha büyük yüzey geriliminin etkisiyle öne çekilmesidir.
Pek çok geminin denize atık yağlar boşalttı¬ğını biliyoruz. Bu yağlar denizin yüzeyinde derhal ince bir katman oluşturur. Bu katma¬nın yüzey gerilimi suyunkinden daha düşük¬tür ve bu nedenle dalgaların daha düşük bir yükseklikte kırılmasına neden olur.
Sıvıların yüzey gerilimi sıcaklığa bağlı ola¬rak değişir. Bu olgu, suyun üstüne birkaç santimetrelik bir aralıkla bırakılmış iki kibrit çöpüyle gözlemlenebilir. Eğer ısıtılmış bir iğnenin ucu çöplerin arasındaki suya daldırılırsa, çöpler birbirinden ayrılmaya başlar. Bu durum, sıvıların sıcaklığı arttıkça yüzey gerili¬minin düştüğünü kanıtlar.