Kapillaarisuus

Kapillaarisuus on ilmiö, jossa neste nousee tai laskee ahtaassa putkessa eli kapillaarissa, vastoin painovoimaa tai sen vaikutuksen ollessa vähäinen. Tämä johtuu nesteen ja putken seinämien välisistä adhesiovoimista sekä nesteen koheesivoimista. Adheesio on vetovoima kahden eri aineen pintojen välillä, kun taas koheesio on vetovoima saman aineen molekyylien välillä.

Jos nesteen molekyylit tarttuvat voimakkaammin putken seinämiin kuin toisiinsa, neste kostuttaa putken seinämät ja kapillaaripaineen vaikutuksesta nesteen pinta putkessa kohoaa. Tällöin nesteen pintajännitys pyrkii minimoimaan nesteen vapaan pinnan pinta-alaa, mikä vetää nestettä ylöspäin. Vastaavasti, jos nesteen molekyylit tarttuvat toisiinsa voimakkaammin kuin seinämiin, neste ei kostuta seinämiä ja sen pinta putkessa laskee.

Kapillaarisuus on tärkeä ilmiö luonnossa ja teknologiassa. Esimerkiksi kasvit hyödyntävät kapillaarisuutta kuljettaakseen vettä juuristaan lehtiinsä. Myös monet tekniset sovellukset, kuten mustekynät, paperipyyhkeet ja tietyt polttoaineen kuljetusjärjestelmät, perustuvat kapillaarisuuden periaatteisiin. Kapillaarisuuden voimakkuus riippuu nesteen ominaisuuksista (pintajännitys, viskositeetti, kostutusominaisuudet) ja kapillaariputken halkaisijasta – mitä kapeampi putki, sitä korkeammalle neste nousee.