Suyun Kohezyon (Birleşme) ve Adezyon (Yapışma) Özellikleri

Daha önce hiç bir bardaği ağzına kadar suyla doldurup sonra yavaşça birkaç damla daha su eklediniz mi? Su taşmadan önce bardağın ağzında kubbe benzeri bir şekil oluşturur. Bu kubbe benzeri şeklin oluşmasının sebebi su moleküllerinin kohezyon özelliği, yani birbirlerine yapışma eğilimidir. Kohezyon, moleküllerin aynı türdeki diğer moleküllere çekilmeleri anlamına gelir ve su moleküllerinin kohezyon özelliği, birbirleriyle hidrojen bağı kurabilme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır.

Yüzey geriliminin yani sıvı yüzeylerinin gerilim ya da baskı altındayken yırtılmaya direnç göstermesinin sebebi de kohezyon kuvvetidir. Yüzeydeki (su-hava arayüzündeki) su molekülleri, aynı sıvının daha derinlerindeki su molekülleri gibi komşularıyla hidrojen bağları oluşturur. Ancak bir taraftan da havayla temas ettikleri için komşu oldukları daha az su molekülü vardır ve bu sebeple de, komşularıyla daha güçlü bağlar kurarlar. Yüzey gerilimi suyun küresel damlacıklar oluşturmasına sebep olur ve bir parça kağıt ya da iğne gibi küçük objeleri, yüzeyi üzerine dikkatlice yerleştirildiğinde, taşıyabilmesini sağlar.

Su kendisiyle yapışma eğilimindedir ancak bazı koşullar altında farklı tür moleküllere yapışmayı da tercih edebilir. Adezyon bir tür molekülün başka bir tür molekülle arasındaki çekimdir ve suyun adezyon özelliği, özellikle pozitif ya da negatif yük taşıyan diğer moleküllerle, çok kuvvetli olabilir.

Örneğin, su adezyon özelliği sayesinde, su dolu bir deney kabı içine yerleştirilen kılcal boru da denilen cam tüplerden yukarıya doğru “tırmanabilir”. Kılcal hareket olarak bilinen ve yerçekiminin zıttı yönde yukarı yönlü olan bu hareket, su molekülleri arasındaki etkileşimin (kohezyon) yanı sıra su molekülleriyle tüpün cam duvarları arasındaki çekime de (adezyon) bağlıdır.

Su molekülleri, cama, diğer su moleküllerine kıyasla daha fazla çekilirler (çünkü cam molekülleri, su moleküllerinden de daha polardır). Bu durumu aşağıdaki görselde görebilirsiniz: su, tüpün kenarlarıyla temas ettiği yerlerde en fazla yüksekliğe çıkar, orta kısımlarda ise en düşük seviyede kalır. Bir silindir ya da tüpteki sıvının oluşturduğu kıvrımlı yüzeye sıvı yüzey eğriliği (menisküs) adı verilir.

Peki kohezyon ve adezyon özellikleri, yaşam açısından neden önemlidir? Bu özellikler, biyolojide, ağaçların tepelerine su taşınması ve gözlerin iç kısmındaki gözyaşı kanallarından yaş akması gibi su temelli birçok süreçte önemli bir rol oynar${}^1$‍. Kohezyonun nasıl gerçekleştiğine daha basit bir örnek olarak, suyun yüzeyinde kalmak için yüzey gerilimine ihtiyaç duyan bir böcek olan su böceği (aşağıda) verilebilir.