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2.18:

부착력

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Biology
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Adhesion

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접착력은 서로 다른 두 개의 분자가서로 끌어당길때 발생합니다.접착력의 한 예로는 물이 풀잎에 달라붙는 것입니다.이와 같은 현상이 발생하는 이유는 풀의 표면이 극성을 띄기 때문입니다.표면이 수직관 형태인 경우가장자리에서는 위쪽으로 끌어당기는 힘이 발생하는데,이를 오목 메니스커스라고 합니다.그리고 만약 접착력이액체 분자 사이에 존재하는 응집력보다 강할 경우에는물은 계속해서 위로 올라가게 되는데,이를 모세관 작용이라고 합니다.식물에는 그러한 좁은 수직관처럼 물관부라는 좁은 물관이 있는데,이 물관부는 섬유소로 구성되어있습니다.물관부는 지구의 중력을 거스르며 모세관 작용을 통해서 물을 위쪽으로 운반합니다.이러한 물관의 지름은 큰 나무의 위쪽으로 갈수록 좁아지는데,이로 인해 물이 뿌리에서 더 높이 있는 잎까지 전달될 수 있습니다.

2.18:

부착력

부착력(adhesion)은 한 가지 유형의 분자가 다른 유형의 분자에 이끌릴 때 발생합니다. 물은 유리나 식물의 셀룰로스와 같은 극성 표면이 있는 경우 부착하는 성질을 보입니다. 예로 든 유리에 대해 설명하자면 양전하를 띠는 물의 수소 분자는 물의 산소 분자보다 음전하를 띠는 유리 안 규소에 있는 산소 분자에 더 이끌려 유리에 부착하게 됩니다.

모세관 작용(capilary action) 역시 물의 부착하는 성질이 만든 결과입니다. 좁은 유리관을 물에 넣으면 물 분자가 관 표면에 결합하고 관 내부의 수위가 높아집니다. 관의 지름이 작을수록 물은 더 높게 상승하는데 이는 더 많은 물 분자가 유리 표면에 노출되기 때문입니다. 모세관 작용은 부착력이 중력보다 큰 동안 지속됩니다.

식물은 모세관 작용의 부착력과 물 분자 사이의 응집력(cohesion)을 이용하여 물을 뿌리에서 잎으로 이동시킵니다. 식물에서 물관부(xylem vessel)는 물을 운반하는 길고 좁은 가도관 세포(tracheary elements)로 구성됩니다. 이 때 물분자가 셀룰로스에 이끌려 물관부 세포벽에 달라붙습니다. 동시에 물 분자 사이의 응집력이 물 분자를 서로 끌어당기게 됩니다. 이 부착력과 응집력은 물 분자 기등을 형성해 물이 물관부를 따라 위로 이동하게 만듭니다.

Suggested Reading

Kim, Hae Koo, Joonghyuk Park, and Ildoo Hwang. “Investigating Water Transport through the Xylem Network in Vascular Plants.” Journal of Experimental Botany 65, no. 7 (April 1, 2014): 1895–1904. [Source]