Słowo „spójność” pochodzi od słowa łacińskiego cohaerere, co oznacza „trzymać się razem lub pozostać razem”. W chemii spójność jest miarą tego, jak dobrze cząsteczki przyczepiają się do siebie lub grupują razem. Jest to spowodowane przez kohezyjną siłę przyciągania między podobnymi cząsteczkami. Kohezja jest nieodłączną właściwością cząsteczki, określaną przez jej kształt, strukturę i rozkład ładunku elektrycznego. Kiedy cząsteczki spoiste zbliżają się do siebie, przyciąganie elektryczne między częściami każdej cząsteczki utrzymuje je razem.
Odpowiedzialne są za to siły kohezyjne napięcie powierzchniowe, odporność powierzchni na pękanie pod wpływem stresu lub napięcia.
Przykłady
Typowym przykładem kohezji jest zachowanie cząsteczek wody. Każda cząsteczka wody może tworzyć cztery wiązania wodorowe z cząsteczkami sąsiadującymi. Silny Kulomb przyciąganie między cząsteczkami łączy je ze sobą lub czyni je „lepkimi”. Ponieważ cząsteczki wody są silniej przyciągane do każdej z nich inne niż inne cząsteczki, tworzą kropelki na powierzchniach (np. krople rosy) i tworzą kopułę podczas napełniania pojemnika przed rozlaniem boki. Napięcie powierzchniowe wytwarzane przez kohezję umożliwia pływanie po wodzie lekkich obiektów bez tonięcia (np. Kroczący po wodzie kroczący).
Inną spoistą substancją jest rtęć. Atomy rtęci są do siebie silnie przyciągane; splatają się razem na powierzchniach. Rtęć przywiera do siebie, gdy płynie.
Spójność vs. Przyczepność
Spójność i przyczepność są często mylonymi terminami. Podczas gdy kohezja odnosi się do przyciągania między cząsteczkami tego samego typu, adhezja odnosi się do przyciągania między dwoma różnymi rodzajami cząsteczek.
Odpowiada za to połączenie spójności i przyczepności działanie kapilarne, co dzieje się, gdy woda wspina się do wnętrza cienkiej szklanej rurki lub łodygi rośliny. Kohezja utrzymuje cząsteczki wody razem, a przyczepność pomaga cząsteczkom wody przylegać do szkła lub tkanki roślinnej. Im mniejsza średnica rurki, tym wyższa woda może się w niej poruszać.
Spójność i przyczepność są również odpowiedzialne za menisk cieczy w szklankach. Menisk wody w szklance jest najwyższy tam, gdzie woda styka się ze szkłem, tworząc krzywą z dolnym punktem pośrodku. Adhezja między cząsteczkami wody i szkła jest silniejsza niż kohezja między cząsteczkami wody. Z drugiej strony rtęć tworzy wypukły menisk. Krzywa utworzona przez ciecz jest najniższa w miejscu, w którym metal dotyka szkła, a najwyższa w środku. Jest tak, ponieważ atomy rtęci są bardziej przyciągane do siebie przez spójność niż do szkła przez adhezję. Ponieważ kształt menisku zależy częściowo od przyczepności, nie będzie miał tej samej krzywizny, jeśli materiał zostanie zmieniony. Menisk wody w szklanej rurce jest bardziej zakrzywiony niż w plastikowej rurce.
Niektóre rodzaje szkła poddaje się działaniu środka zwilżającego lub środka powierzchniowo czynnego w celu zmniejszenia przyczepności to działanie kapilarne jest zmniejszone, a także, że pojemnik dostarcza więcej wody podczas nalewania na zewnątrz. Zwilżalność lub zwilżalność, zdolność cieczy do rozprowadzania się na powierzchni, to kolejna właściwość, na którą wpływa spójność i przyczepność.