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Tensione superficiale dell’acqua: cos’è?

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Tensione superficiale dell’acqua: cos’è?
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Perché alcuni insetti riescono a zampettare sull’acqua? E perché si formano le gocce? Il segreto risiede in quella che viene chiamata "tensione superficiale"...

È facile nella bella stagione osservare alcuni insetti camminare sull’acqua di stagni, paludi e laghetti. Si tratta della simpatica idrometra dalle lunghe zampe e di vari gerridi, ma anche le comuni zanzare sono capaci di tanto. Se si osserva la superficie dell’acqua nel punto in cui è appoggiata la zampetta si osserverà che essa è leggermente incurvata in basso, così come un telo si piega quando vi si appoggia un oggetto. Questa proprietà dell’acqua è chiamata tensione superficiale e ha una sua spiegazione.

LA TENSIONE SUPERFICIALE

Una molecola d’acqua tende sempre a restare legata alle sue simili, ovvero si dice che le molecole d’acqua possiedono una notevole forza di coesione. Le molecole che si trovano in superficie però sono attratte solo dal basso e non dall’alto per cui i fisici dicono che la forza risultante di questa specie di tiro alla fune è diretta verso il basso. Accade così che questa forza si traduce in una tensione che resiste trattenendo in superficie corpi non troppo pesanti.

È una sorta di pellicina dell’acqua, la stessa che racchiude le gocce. Se osservate un rubinetto chiuso male, potrete notare che si forma una goccia che rimane appesa fino a quando non prevale la forza di gravità e la fa cadere. Il “sacchetto” che contiene la goccia è formato da molecole d’acqua unite dalla tensione superficiale. Ed è la gravità a dare alla goccia la sua caratteristica forma, altrimenti per le gocce non vi sarebbe motivo per non essere sferiche.

I TENSIOATTIVI CHE SPEZZANO LA PELLICINA

I corpi che si appoggiano su questa “pellicina” non lo fanno grazie alla spinta di Archimede, perché il loro peso specifico è, in realtà, un po’ superiore a quello dell’acqua, In effetti è più corretto usare il termine “appoggiarsi” sull’acqua, piuttosto che “galleggiare” sull’acqua.

La tensione superficiale è però un problema quando si vuole fare il bucato, lavare le stoviglie o qualsiasi altro oggetto. Le molecole d’acqua, infatti, amano molto le loro simili, ma non le molecole di sostanze diverse, come ad esempio quelle dei grassi. E di solito quello che vogliamo lavare via da panni o stoviglie è proprio il grasso, tanto odiato dall’acqua.

Che fare dunque? Ci vogliono i tensioattivi, ovvero sostanze attive contro la tensione superficiale, composti chimici in grado di "convincere" le molecole d’acqua a mollare un po’ la presa con le loro simili. Il termine tensioattivi lo trovate scritto su tutte le etichette di saponi, shampoo e detersivi.

Sono molecole particolari con una estremità idrofila, che si unisce alle molecole d’acqua, e una lipofila, che si unisce ai grassi (lipidi) della sporcizia. Abbassando le difese della tensione superficiale, permettono il contatto tra acqua e grassi e quando si risciacqua, ecco che il serpentone dei tensioattivi se ne va con l’acqua e... i grassi attaccati alla coda!