Kapillarität
Der Begriff Kapillarität ist lateinisch für Haarröhrchenwirkung. Sie hängt mit der Oberflächenspannung zusammen. So genannte benetzende Flüssigkeiten wie z. B. Wasser steigen in einem Röhrchen etwas auf und haben eine Oberfläche die aussieht wie ein Hohlspiegel. (Sie ist konkav). Diese Wirkung nennt man Kapillaraszension.
Die Kapillardepression dagegen tritt bei Flüssigkeiten auf, die nicht benetzend sind, was bedeutet, sie perlen ab. Ein Beispiel für eine solche Flüssigkeit ist Quecksilber. Solche Flüssigkeiten haben in einem Röhrchen einen niedrigeren Pegel als in der Umgebung und sind nach oben gekrümmt.
Die Oberfläche der Flüssigkeit strebt immer von ihrem Mittelpunkt weg, da die benetzenden Flüssigkeiten versuchen die Wand zu benetzen. Durch diese Wechselwirkung der Kapillarwand mit der Flüssigkeit steigt diese in begrenztem Maße. An einem bestimmten Punkt heben sich Schwerkraft und Kapillarkräfte auf.
Die Höhe der Flüssigkeitssäule verhält sich dabei zum Röhrchendurchmesser umgekehrt proportional. Das heißt, bei halben Durchmesser steigt die Flüssigkeit doppelt so hoch.
Ein Beispiel für eine Anwendung ist der Füller oder Füllfederhalter, bzw. seine Feder. Sie besitzt in der Regel auf halber Länge ein kleines, rundes Loch, in dem sich die Tinte sammelt und von dort durch die Kapillarwirkung durch einen sehr feinen Schlitz an die Spitze transportiert zu werden.
Papier: Es fällt etwas schwer mit einem Füller auf Glas zu schreiben. Was fehlt, ist die Saugfähigkeit. Beim Papier sieht es da schon besser aus. Die Saugfähigkeit des Papiers rührt von feinen Furchen und Löchern, kurz, der Struktur des Papiers. Ein sehr saugfähiges Papier ist das Löschpapier.
Pflanzen: In Bäumen und anderen Pflanzen wird das Wasser von den Wurzeln bis in die Krone transportiert (siehe auch: Osmose).
Chemie: In der Papierchromatographie macht man sich die Kapillarität zu Nutzen in dem man eine Lösung auf ein Spezialpapier tropft und beobachtet, wie sich die einzelnen Bestandteile ausbreiten. Unterschiedlich schwere Stoffe werden dabei unterschiedlich schnell transportiert.
Medizin: Um kleine Mengen Blut abzuzapfen kann man einen kleinen Stich in die Kapillargefäße an den Fingern machen und an das austretende Blut ein dünnes Sammelröhrchen halten, um es aufzufangen.
Textilien: Eine ähnliche Saugwirkung wie beim Papier läßt sich auch bei Putzlappen bzw. Stoffen beobachten. Das gleiche gilt auch für Schwämme.
Für Papier, Putzlappen und Schwämme gilt dabei, je größer die Oberfläche (pro Volumen) um so größer auch die Saugwirkung.
Auch beim Löten tritt der Effekt auf: Das heiße Lot fließt durch die Kapillarwirkung in den bereich zwischen Draht und Bohrloch. Auch in ein Drahtgeflächt saugt sich das Lot hinein (Entlötdraht).
An der Form der Lötkegels dagegen kann man erkennen, dass es sich um eine benetzende Flüssigkeit handelt. Sollte dieser nicht hyperbelfförmig sein hat man höchstwahrscheinlich eine kalte Lötstelle produziert.
Durch die Kapillarität könnte man theoretisch sowohl überkopf löten als auch schreiben.
Praktische Anwendungen
Weblinks
http://i115srv.vu-wien.ac.at/physik/ws95/w9570dir/w9576000.htm
http://i115srv.vu-wien.ac.at/physik/ws95/w9570dir/w9576d10.htm
http://iva.uni-ulm.de/PHYSIK/VORLESUNG/fluidemedien/node47.html
http://www.physik.rwth-aachen.de/group/IIIphys/INFOS/Exscript/8Kapitel/IIX8Kapitel.html