用語

• capillaryPertaining細い管に。
• 凝集力固体と液体を一緒に保持するさまざまな分子間力。
• 付着力物質が異なる物質に付着する能力。
• メニスカス湾曲液体の表面張力によって引き起こされる、凹状か凸状かを問わず、チューブ内の液体の表面。

凝集と付着

任意のサンプルの分子物質は、サンプル内の原子または分子間の引力または反発力である分子間力を経験します。このような力は、特定の温度と圧力の条件下での相など、物質の多くの観察可能な動作の原因となります。同様の分子間で引力が発生する場合、それらはサンプルの分子を互いに接近させて保持するため、凝集力または凝集力と呼ばれます。これらの凝集力は液体の表面で特に強く、表面張力の現象を引き起こします。たとえば、水分子間の水素結合は、水滴で観察される凝集の原因です。

一方、分子間力が異なるタイプの分子間で発生する場合（特に、分子が異なる相の一部である場合）問題）、それらは接着力、または接着をもたらすと呼ばれます。ガラス表面と接触している水のサンプル中の分子は、ガラス分子に向かって引力を経験します。これらの相互作用のために、水はそのような表面に付着する傾向があります。

毛細管現象

毛細管現象は、液体が狭い空間を、およびの助けなしに流れる能力です。反対に、重力などの外力。この効果は、絵筆の毛の間、細い管、紙などの多孔質材料、一部の非多孔質材料（液化炭素繊維など）、またはセル内での液体の吸い上げに見られます。これは、液体と周囲の固体表面との間の分子間引力（付着力）が液体内の凝集力よりも強い場合に発生します。チューブの直径が十分に小さい場合、表面張力（液体内の凝集によって引き起こされる）と液体と容器の間の接着力の組み合わせが一緒に作用して液体を持ち上げます。液柱の高さ（h）は次の式で与えられます。

h = \ frac {2T} {\ rho rg}

ここで、Tは表面張力、\ rhoは液体の密度、gは重力による加速度、rはチューブの半径です。液体が持ち上げられる高さはチューブの半径に反比例することに注意してください。これは、この現象が小さいチューブでより顕著になる理由を説明しています。

毛細管現象を示すために使用される一般的な装置は毛細管です。チューブ。垂直ガラス管の下端を液体に入れると、凹状のメニスカスが形成されます。流体と固体の内壁の間の付着力は、重力がこれらの力に対抗するのに十分な液体の質量が得られるまで液柱を引き上げます。

メニスカスは、液体の上面の表面張力によって引き起こされる曲線です。凸面または凹面のいずれかです。凸状のメニスカスは、分子が容器の材料（接着力）よりも互いに強い引力（凝集力）を持ち、液体の表面が下向きに陥没するときに発生します。これは、気圧計と温度計の水銀とガラスの間に見られることがあります。逆に、凹状のメニスカスは、液体の分子が容器の分子に引き付けられ、液体の表面が上向きに陥没するときに発生します。これはコップ一杯の水で見ることができます。

毛細管現象は、凹状のメニスカスに作用して液体を引き上げ、液体と容器の間の好ましい接触面積を増やし、凸状のメニスカスに作用して液体を引き下げます。 、接触面積の量を減らします。

液体が表面でどのように振る舞うかを考えるとき、液体分子が固体分子に強く引き付けられると、液滴は固体表面に完全に広がります。 これは、裸の金属またはセラミック表面の水によく見られます。

毛細管現象の現象は、蒸散の過程を通じて植物の水と栄養素を輸送する上で重要です。