تفسير تجربة الفلفل والماء.

عند رش الفلفل على الماء و سكب قطرة من سائل تنظيف الصحون في منتصف الماء يتحرك الفلفل إلى طرف وعاء الماء. كيف حصل ذلك ؟

ذلك بسبب انخفاضالتوتر السطحي المفاجئ عند ملامسة الصابون للماء، غالباً ما يحتوي الصابون على مادة هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) الأيونية. فعند ملامسة هيدروكسيد الصوديوم للماء يتحول إلى هيأة أيونات Na+ موجبة و Oh- سالبة فتنجذب الأيونات الموجبة نحو الأكسجين السالب في الماء بينما تنجذب الأيونات السالبة نحو الهيدروجين الموجب. ففي هذه الحالة تتخلخل الأيونات بين جزيئات الماء وتفصلها عن بعضها وهذه الخاصية تساعد وتسهل عملية التنظيف بشكل عام فعندما يضعف التوتر السطحي للماء يسهل عليه التخلل بين أجزاء الملابس والصحون. عند فصل جزيئات الماء عن بعضها تضعف قوى التجاذب بين الجزيئات والذي ينتج عنه انخفاض التوتر السطحي والتغير في مدى تقعر سطح الماء. ولا دور للفلفل في هذه التجربة سوى توضيح التغير في توتر المياه السطحي. وتسمى بتأثير مارانجوني (Marangoni effect)

لكن مالذي يحدد قوى التوتر السطحي لكل مادة في المقام الأول ؟

الذي يحدد قوى التوتر السطحي هو مدى قوة التجاذب بين جزيئات المادة، فالماء قوى توتره السطحي عالية بالنسبة للسوائل والزيوت الأخرى. ذلك بسبب أن الماء يحتوي على روابط هيدروجينية ويحتوى الزئبق على الروابط الفلزية وهي روابط قوية جداً تكون بشكل متقارب ومتراص وهذا الذي يعطي الزئبق قواماً ثقيلاً و توتراً سطحياً قوياً جداً. كما أن مدى قوى التوتر السطحي تحدد ما إذا كان السائل مقعراً أم محدباً عند وضعه في إناء. فالماء على سبيل المثال يأخذ الشكل المقعر في الإناء بينما يأخذ الزئبق الشكل المحدب لإن قوى التجاذب بين جزيئات الزئبق أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الزئبق وسطح الإناء. كما يتميز الزئبق بعدم قابليته لترطيب السطوح الخشبية أو الرخامية أو الزجاجية. لذا فإننا يمكننا القول إن نوع الرابطة بين جزيئات المادة هي التي تحدد قوى التوتر السطحي الخاص بها.