Anstieg von Flüssigkeit in einem Kapillarröhrchen

Die Kapillarwirkung ist die Fähigkeit einer Flüssigkeit, in engen Räumen gegen die Schwerkraft zu fließen.

Sie entsteht durch die Kombination zweier gegensätzlicher Kräfte: Kohäsionskräfte, die dazu führen, dass die Flüssigkeit die Oberfläche verkleinert und eine runde Form bildet, und Adhäsionskräfte, die dazu führen, dass die Flüssigkeit an der Oberfläche haftet.

Betrachten Sie Kapillarrohre in zwei verschiedenen Bechern. Ist die Haftkraft stärker, bildet die Flüssigkeit einen konkaven Meniskus. Ist letzterer stärker, ist der Meniskus konvex.

Diese Gleichung gibt die Beziehung zwischen der Höhe des Flüssigkeitsanstiegs und verschiedenen Parametern an.

Der Höhenanstieg ist unabhängig von der Form der Kapillare, aber umgekehrt proportional zum Kapillarradius und der Flüssigkeitsdichte.

Das Steigen oder Senken in einem Kapillarrohr hängt auch vom Kontaktwinkel ab. Die Flüssigkeit steigt an, wenn der Kontaktwinkel weniger als 90 Grad beträgt, und sinkt, wenn er mehr als 90 Grad beträgt.

Die Kapillarwirkung ist für den Transport von Wasser und Nährstoffen in Pflanzen unerlässlich und gilt für viele industrielle Prozesse wie Färben und Chromatographie.