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Kapillarität
(lat.) oder Haarröhrchenwirkung, die Niveauveränderungen in engen Rohren oder Kanälen, wenn dieselben mit ihrem untern Ende in eine Flüssigkeit eintauchen. Diese Erscheinungen treten namentlich in kapillaren, d. h. nur haarweiten Röhren [* 2] auf, daher der Name. Wenn die Substanz der Röhre von der Flüssigkeit benetzt wird, wie Glas [* 3] vom Wasser, so findet im Röhrchen eine Erhebung über den äußern Flüssigkeitsspiegel statt, und zwar ist die Höhe der gehobenen Flüssigkeitssäule umgekehrt proportional dem Durchmesser des Röhrchens. In einem 1 mm weiten Glasröhrchen steigt das Wasser 30 mm hoch über den äußern Spiegel, [* 4] in einer 2, ½, ⅓ mm weiten Glasröhre steigt also das Wasser 15, 60, 90 mm hoch.
In der gleichen Röhre steigen verschiedene benetzende Flüssigkeiten nicht gleich hoch; so steigen z. B. Weingeist, Terpentinöl und Petroleum ungefähr nur halb so hoch als Wasser. Flüssigkeiten, welche die Substanz des Röhrchens nicht benetzen, wie Quecksilber in Berührung mit Glas, erleiden eine Depression, [* 5] die um so bedeutender ist, je enger das Röhrchen. Aus diesem Grunde sollen enge Röhren nicht zu Barometern verwendet werden, weil sie eine zu starke Depression der Barometersäule bewirken würden.
Die Oberfläche
(Meniskus) der Flüssigkeitssäule in einer engen
Röhre ist gekrümmt und zwar konvex
bei nicht benetzenden Flüssigkeiten (z.B.
Quecksilber), dagegen konkav bei benetzenden (z.B. Wasser). Wie enge
Röhren, so
wirken auch die feinen
Kanäle im
Löschpapier, in
Lampendochten u.s.w. So steigt z. B. das Petroleum aus dem
Gefäß
[* 6] durch in
dem Docht bis zum
Brenner empor. Auch der Saft in den
Pflanzen steigt vermöge der
Kapillarität bis zur höchsten
Spitze empor.
Bei den Erscheinungen der
Kapillarität wirken mehrere
Ursachen zusammen. Die schwere Flüssigkeit strebt möglichst tief zu sinken, ihre
freie Oberfläche, welche die Eigenschaft einer gespannten
Haut
[* 7] hat (s. Oberflächenspannung),
[* 8] möglichst
zu verkleinern und ihre Berührungsfläche zwischen der Röhrenwand zu vergrößern. Je nach dem Verhältnis der Kohäsion
der Flüssigkeit zu der
Adhäsion zwischen dieser und der Gefäßwand zeigt sich die eine oder die andere Wirkung (
Kapillarität oder
Depression). Mathem.
Theorien der
Kapillarität rühren her von Clairault,
Th.
Young, Laplace, Poisson und Gauß. Für
die
Landwirtschaft ist die
Kapillarität des
Bodens eine wichtige Eigenschaft der Ackererde, durch die in trockner Zeit die Feuchtigkeit
aus dem
Untergrunde bis zu den Pflanzenwurzeln gehoben wird. Am größten ist
die
Kapillarität beim
Thon- und Moorboden, am geringsten
beim Sandboden.