MENISKUS (KIMIA): TERDIRI DARI APA DAN JENISNYA - KIMIA - 2025

The meniskus adalah kelengkungan permukaan cairan. Juga, ini adalah permukaan bebas cairan pada antarmuka udara-cair. Cairan dicirikan dengan memiliki volume tetap, sedikit dapat dimampatkan.

Namun, bentuk cairan berbeda-beda dengan mengadopsi bentuk wadah yang menampungnya. Karakteristik ini disebabkan oleh pergerakan acak molekul yang membentuknya.

Sumber: Jleedev melalui Wikipedia.

Cairan memiliki kemampuan untuk mengalir, kepadatan tinggi, dan cepat berdifusi ke dalam cairan lain yang dengannya mereka dapat larut. Mereka menempati area terendah dari wadah oleh gravitasi, meninggalkan permukaan bebas yang tidak rata di bagian atas. Dalam beberapa keadaan mereka dapat mengambil bentuk khusus seperti tetesan, gelembung dan gelembung.

Sifat-sifat zat cair seperti titik leleh, tekanan uap, viskositas dan kalor penguapan bergantung pada intensitas gaya antarmolekul yang memberikan kohesi zat cair.

Namun, cairan juga berinteraksi dengan wadah melalui gaya adhesi. Meniskus kemudian muncul dari fenomena fisik berikut: perbedaan antara gaya kohesi antara partikel cairan, dan gaya adhesi yang memungkinkannya membasahi dinding.

Apa itu meniskus?

Seperti yang baru dijelaskan, meniskus adalah hasil dari berbagai fenomena fisik, di antaranya tegangan permukaan zat cair juga dapat disebutkan.

Kekuatan kohesi

Gaya kohesi adalah istilah fisik yang menjelaskan interaksi antarmolekul dalam zat cair. Dalam kasus air, gaya kohesi disebabkan oleh interaksi dipol-dipol dan ikatan hidrogen.

Molekul air bersifat bipolar. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa oksigen dalam molekul bersifat elektronegatif karena ia memiliki keserakahan yang lebih besar terhadap elektron daripada hidrogen, yang menentukan bahwa oksigen bermuatan negatif dan hidrogen bermuatan positif.

Terdapat tarikan elektrostatis antara muatan negatif satu molekul air, terletak di oksigen, dan muatan positif molekul air lain, yang terletak di hidrogen.

Interaksi inilah yang dikenal sebagai gaya atau interaksi dipol-dipol, yang berkontribusi pada kohesi zat cair.

Kekuatan adhesi

Di sisi lain, molekul air dapat berinteraksi dengan dinding kaca, dengan mengisi sebagian atom hidrogen dari molekul air yang mengikat kuat atom oksigen di permukaan kaca.

Ini merupakan gaya adhesi antara cairan dan dinding yang kaku; dalam bahasa sehari-hari dikatakan bahwa cairan membasahi dinding.

Saat larutan silikon diletakkan di atas permukaan kaca, air tidak sepenuhnya meresap ke dalam kaca, tetapi tetesan yang terbentuk di kaca dapat dengan mudah dikeluarkan. Dengan demikian, ditunjukkan bahwa dengan perlakuan ini gaya adhesi antara air dan kaca berkurang.

Kasus yang sangat mirip terjadi saat tangan berminyak, dan saat dicuci dengan air, tetesan yang sangat jelas dapat terlihat pada kulit, bukan pada kulit yang lembab.

Jenis-jenis menisci

Ada dua jenis menisci: cekung dan cembung. Pada gambar, cekung adalah A, dan cembungnya B. Garis putus-putus menunjukkan rata yang benar saat membaca pengukuran volume.

Cekung

Sumber: Cutler via Wikipedia.

Meniskus cekung ditandai dengan sudut kontak θ yang dibentuk oleh dinding kaca dengan garis yang bersinggungan dengan meniskus dan, yang dimasukkan ke dalam cairan, memiliki nilai kurang dari 90º. Jika sejumlah cairan ditempatkan di atas kaca, itu cenderung menyebar ke seluruh permukaan kaca.

Adanya meniskus cekung menunjukkan bahwa gaya kohesi di dalam cairan lebih kecil dari gaya rekat dinding kaca-cairan.

Oleh karena itu, cairan mandi atau membasahi dinding kaca, menahan sejumlah cairan dan membuat meniskus berbentuk cekung. Air adalah contoh fluida yang membentuk menisci cekung.

Cembung

Dalam kasus meniskus cembung, sudut kontak θ bernilai lebih dari 90º. Merkuri adalah contoh cairan yang membentuk menisci cembung. Ketika setetes merkuri diletakkan di atas permukaan kaca, sudut kontak θ bernilai 140º.

Pengamatan pada meniskus cembung menunjukkan bahwa gaya kohesi zat cair lebih besar daripada gaya rekat antara zat cair dan dinding kaca. Cairan tersebut dikatakan tidak membasahi kaca.

Kekuatan permukaan kohesi (cair-cair) dan adhesi (cair-padat) bertanggung jawab atas banyak fenomena kepentingan biologis; seperti kasus tegangan permukaan dan kapilaritas.

Tegangan permukaan

Tegangan permukaan adalah gaya tarik-menarik total yang diberikan pada molekul cairan yang ada di permukaan dan yang cenderung memasukkannya ke dalam cairan.

Oleh karena itu, tegangan permukaan cenderung mengikat cairan dan menyebabkan menisci lebih cekung; Atau dengan kata lain: gaya ini cenderung menghilangkan permukaan cairan dari dinding kaca.

Tegangan permukaan cenderung menurun dengan meningkatnya suhu, contoh: tegangan permukaan air sama dengan 0,076 N / m pada 0 ° C dan 0,059 N / m pada 100 ° C.

Sedangkan tegangan permukaan merkuri pada suhu 20ºC adalah 0,465 N / m. Ini akan menjelaskan mengapa merkuri membentuk menisci cembung.

Kapilaritas

Jika sudut kontak θ kurang dari 90º, dan cairan membasahi dinding kaca, cairan di dalam kapiler kaca dapat naik ke kondisi kesetimbangan.

Berat kolom cairan diimbangi oleh komponen vertikal gaya kohesi akibat tegangan permukaan. Gaya adhesi tidak mengganggu karena tegak lurus dengan permukaan tabung.

Hukum ini tidak menjelaskan bagaimana air dapat naik dari akar ke daun melalui pembuluh xilem.

Sebenarnya ada faktor lain yang ikut campur dalam hal ini, misalnya: saat air menguap di daun memungkinkan molekul air di bagian atas kapiler tersedot.

Hal ini memungkinkan molekul lain di bagian bawah kapiler naik untuk menggantikan molekul air yang menguap.

Referensi

1. Ganong, WF (2002). Fisiologi Medis. 2002. Edisi ke-19. Panduan Editorial Moderno.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 Agustus 2018). Bagaimana Membaca Meniskus Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
4. Wikipedia. (2018). Meniskus (cair). Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Apa itu Meniskus? Belajar. Diperoleh dari: study.com
6. Tegangan permukaan. Diperoleh dari: chem.purdue.edu