মোছাঃ উম্মে ছালমা
প্রভাষক
০৫ জুলাই, ২০২২ ০৩:০৪ পূর্বাহ্ণ
পৃস্টটান
ধরন: সাধারণ শিক্ষা
শ্রেণি: একাদশ
বিষয়: পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র
অধ্যায়: সপ্তম অধ্যায়
পৃষ্ঠটান (ইংরেজি: Surface Tension) হলো প্রবাহীর পৃষ্ঠের একটি স্থিতিস্থাপক প্রবণতা, যা তার উপরিতলকে সম্ভাব্য সর্বনিম্ন ক্ষেত্রফল প্রদান করে। পৃষ্ঠটানের জন্যই কিছু কীট, যাদের দেহের ঘনত্ব জল অপেক্ষা অনেক বেশি, তারা জলের উপরিতলে ভাসমান থাকতে পারে আর হেঁটে যেতে পারে।
তরল ও গ্যাসের সংযোগস্থলে, তরল অণুগুলির পরস্পরের প্রতি আকর্ষণ (সংসক্তি টানের জন্য), তরল ও গ্যাসের অণুগুলির আকর্ষণ (আসঞ্জন বলের জন্য) অপেক্ষা অনেক বেশি হওয়ায় পৃষ্ঠটান সংঘটিত হয়। তরলপৃষ্ঠের নিচে অভ্যন্তরীণ বলসমূহের লব্ধি বল এমনভাবে ক্রিয়া করে, যেন তরলের উপরিতল কোনো টান করা স্থিতিস্থাপক পর্দা দ্বারা আবৃত রয়েছে। এই অসম লব্ধি বলের কারণেই তরল পৃষ্ঠে সংকোচনশীল টান প্রযুক্ত হয়, সেই কারণেই সম্ভবত একে ‘পৃষ্ঠটান’ বলা হয়। অন্যান্য তরলের থেকে জলের অণুগুলির হাইড্রোজেন বন্ধন উচ্চ মানের হয় (২০° সে. উষ্ণতায় ৭২.৮ মিলিনিউটন প্রতি মিটার)।
পৃষ্ঠটানের প্রভাব
জল
পৃষ্ঠ
টান জলের ওপরে অনেক প্রভাব বিস্তার করে:
ক. মোমের মতো পিচ্ছিল আবরণ যুক্ত তলে (গাছের পাতা) বৃষ্টির জল মুক্তোর মতো ক্ষুদ্র আকার নেয়। জল মোমের সাথে দুর্বলভাবে আকর্ষিত হয়, কিন্তু নিজের অণুর সাথে দৃঢ় সংঘবদ্ধ থাকে। তাই জল ছোটো ছোটো বিন্দুর আকারে ভেঙে যায়। পৃষ্ঠটান এদের গোলাকার আকার দিতে সাহায্য করে, কারণ সমান আয়তনের ক্ষেত্রে গোলক পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সবচেয়ে কম হয়।
খ. জলের ভর প্রসারিত হলে জলবিন্দুর সৃষ্টি হয়। অ্যানিমেশনে দেখানো হয়েছে, জল ততক্ষণ নলটির সাথে আটকে থাকে, যতক্ষণ না তার ভর প্রসারিত হতে হতে এমন অবস্থায় পৌঁছয়, যে অবস্থায় পৃষ্ঠটান জলকে নলের সাথে আটকে রাখতে সক্ষম হয়। তখন এটা মুক্ত হয় আর পৃষ্ঠটানের জন্য গোলাকার আকৃতি ধারণ করে। নল থেকে জলের প্রবাহ চালালে, তা নিচে পড়ার সময় অসংখ্য জলকণায় পরিণত হবে। অভিকর্ষ জলের প্রবাহকে নিচে টেনে আনে, আর পৃষ্ঠটান তাকে ভেঙে জলকণায় পরিণত করে।[৩]
গ. জলের চেয়ে বেশি ঘনত্বযুক্ত বস্তুর জলে ভেসে চলাও পৃষ্ঠটানেরই ফলাফল। তবে এটা তখনই ঘটবে, যখন সেই বস্তুর ওজন এতটাই নগণ্য হয় যে, পৃষ্ঠটান জনিত বল সেই ওজনকে সহ্য করতে সক্ষম হয়। উদাহরণ হিসেবে, কিছু পোকা পৃষ্ঠটানকে কাজে লাগিয়ে পুকুরের জলের উপর দিয়ে হেঁটে যেতে পারে। পোকাটির পা’গুলির ভারের নগণ্যতার জন্য পায়ের অণু আর জলের অণুর কোনো আকর্ষণ থাকে না, তাই যখন জলের মধ্যে পা’টি ফেলা হয়, পৃষ্ঠটান কেবল জলে পায়ের জন্য সৃষ্ট বক্রতাকে মসৃণ করার চেষ্টা করে। অর্থাৎ জল পোকাটিকে উপরে ঠেলে দেয় যাতে সেটা জলের মুক্ততলের ওপরে দাঁড়িয়ে থাকতে পারে। এই অবস্থায় জল পোকার ভার বহন করতে পারে। এক্ষেত্রে জলতল একটি স্থিতিস্থাপক পর্দার মতো কাজ করে। পোকাটির পায়ের চাপে জলের পৃষ্ঠতলে খাঁজের সৃষ্টি হয় বা পৃষ্ঠতল সামান্য অবনমিত হয়,[৪] আর পৃষ্ঠতলের বক্রতা (তথা ক্ষেত্রফল) সংকোচনের প্রবণতার জন্য জল পোকার পা’টিকে উপরে ঠেলে দেয়।
ঘ. আলাদা দুটি তরলের মুক্তপৃষ্ঠের টানের তারতম্যের জন্য জল ও তেলের পৃথকীকরণ (ছবিতে জল ও তরল মোম) সম্ভব হয়। এর জন্যও দায়ী পৃষ্ঠটান।
ঙ. অ্যালকোহলীয় পানীয় রাখা কোনো পাত্রের দেয়ালে তরলের বিন্দু ও ধীর প্রবাহকে ‘টিয়ার্স অফ ওয়াইন’ বা ‘ওয়াইনের অশ্রু’ বলে। জল ও ইথানলের পৃথক পৃষ্ঠটানের মধ্যে জটিল মিথষ্ক্রিয়ায় এটি ঘটে; জল ও উদ্বায়ী ইথানলের মিশ্রিত পৃষ্ঠটান এর জন্য দায়ী।