Εφαρμογές Τριχοειδής

Όταν βάζετε ένα καλαμάκι σε ένα ποτήρι νερό, το νερό ανεβαίνει πάνω από το καλαμάκι. Είναι ακόμη υψηλότερη από τη στάθμη του νερού στο ποτήρι. Αυτή είναι τριχοειδής δράση. Η διαμοριακή έλξη μεταξύ των μορίων του νερού και η συγκολλητική δύναμη μεταξύ των τριχοειδών τοιχωμάτων και του υγρού δημιουργούν τριχοειδική κίνηση. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές εφαρμογές που σχετίζονται με τριχοειδείς δράσεις. Σε αυτό το άρθρο, θα ανακαλύψουμε ποιες είναι οι εφαρμογές της τριχοειδούς.

Έννοια της Τριχοειδής

Η άνοδος των υγρών μέσω ενός σωλήνα ή κυλίνδρου είναι γνωστή ως τριχοειδής δράση. Οι συγκολλητικές και οι συνεκτικές δυνάμεις είναι υπεύθυνες για την τριχοειδότητα.

Το υγρό κινείται ψηλότερα λόγω της αλληλεπίδρασης. Ο σωλήνας στενεύει καθώς αυξάνεται η στάθμη του υγρού. Η άνοδος θα επιταχυνθεί εάν ένα από τα δύο φαινόμενα, η επιφανειακή τάση ή ο λόγος της συνοχής προς την πρόσφυση, αυξηθεί. Εάν η πυκνότητα του υγρού αυξηθεί, η άνοδος του υγρού στο τριχοειδές θα επιβραδυνθεί.

Η ποσότητα του νερού που υπάρχει στο τριχοειδές εμποδίζει την ικανότητα του τριχοειδούς να αναρριχηθεί. Η ουσία που περιβάλλει τους πόρους όχι μόνο τους γεμίζει αλλά και τους επικαλύπτει. Η ισχυρότερη πρόσφυση παρατηρείται σε στερεά υλικά που είναι πιο κοντά στα μόρια του νερού. Το πάχος της μεμβράνης πυκνώνει καθώς το νερό διοχετεύεται στον πόρο και η ποσότητα της τριχοειδούς δύναμης μειώνεται.

Το φιλμ που σχηματίστηκε στην εξωτερική επιφάνεια των μορίων του εδάφους μπορεί επίσης να αρχίσει να ρέει. Η κίνηση των υπόγειων υδάτων μέσα από διαφορετικές εδαφικές ζώνες γίνεται με τριχοειδή δράση. Η τριχοειδική δράση χρησιμοποιείται επίσης για τη μεταφορά υγρών εντός των καναλιών ξυλώματος των φυτών. Όταν το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια των φύλλων, αυτό το φαινόμενο ωθεί το νερό από τα κατώτερα στρώματα, που είναι οι ρίζες.

Υπεύθυνες δυνάμεις για τριχοειδή δράση

Δυνάμεις Συνοχής 

Η δύναμη που εμφανίζεται μεταξύ των μορίων ενός υγρού είναι γνωστή ως συνοχή. Πριν πέσουν στο έδαφος, οι σταγόνες της βροχής συνδέονται μεταξύ τους με την ίδια δύναμη.

Η επιφανειακή τάση είναι γνωστό φαινόμενο, αλλά λίγοι συνειδητοποιούν ότι σε αυτό συμβάλλει και η έννοια της συνοχής. Η επιφανειακή τάση εμποδίζει τα πράγματα που είναι πιο πυκνά από τα υγρά να βυθιστούν, επιτρέποντάς τους να επιπλέουν πάνω τους χωρίς υποστήριξη.

Δυνάμεις πρόσφυσης 

Ένας άλλος όρος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει αυτό το φαινόμενο είναι η πρόσφυση. Η πρόσφυση είναι η δύναμη έλξης μεταξύ δύο ξεχωριστών πραγμάτων, όπως ένα στερεό δοχείο και ένα υγρό. Αυτή είναι η ίδια δύναμη που κάνει το νερό να κολλάει στην επιφάνεια του γυαλιού.

Τα υγρά υγραίνουν την επιφάνεια του στερεού με το οποίο έρχονται σε επαφή όταν η πρόσφυση είναι μεγαλύτερη από τη συνοχή και το υγρό κάμπτεται προς τα πάνω προς το χείλος του δοχείου. Ο υδράργυρος και άλλα μη διαβρέχοντα υγρά έχουν μεγαλύτερη δύναμη συνοχής από τη δύναμη πρόσφυσης. Τέτοια υγρά καμπυλώνουν προς τα μέσα όταν πλησιάζουν το χείλος του δοχείου. 

Εφαρμογές της τριχοειδής στην καθημερινή ζωή

• Λόγω της χαμηλής επιφανειακής τάσης τους, τα λιπαντικά λιπαντικά απλώνονται ελεύθερα σε όλες τις επιφάνειες.
• Τα βαμβακερά φορέματα είναι προτιμότερα το καλοκαίρι επειδή έχουν λεπτούς πόρους που λειτουργούν ως τριχοειδή αγγεία ιδρώτα.
• Όταν χρησιμοποιούνται απορρυπαντικά για το πλύσιμο των ρούχων, η επιφανειακή τάση του νερού μειώνεται, επιτρέποντας την απομάκρυνση της βρωμιάς.
• Η τριχοειδική δράση κάνει ολόκληρη την πετσέτα να βραχεί εάν η μία άκρη μιας πετσέτας βυθιστεί σε έναν κουβά με νερό και η άλλη άκρη κρέμεται πάνω από τον κουβά.
• Το νερό μεταφέρεται στα φύλλα στην κορυφή ακόμη και των ψηλότερων δέντρων με τριχοειδές ανύψωση.
• Η αδιαβροχοποίηση ενός υφάσματος μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη κατάλληλων στεγανωτικών συστατικών στο ύφασμα. Ως αποτέλεσμα αυτής της καινοτομίας, η γωνία επαφής του υφάσματος αυξάνεται, καθιστώντας το αδιάβροχο.
• Η τριχοφυΐα αναγκάζει ένα κομμάτι στυπόχαρτο να απορροφήσει μελάνι και ένα πανί να απορροφήσει νερό.
• Η τριχοφυΐα αναγκάζει το μελάνι να ανέβει σε ένα στυλό ή το λάδι να ανέβει στο φιτίλι μιας λάμπας.
• Λόγω της τριχοειδούς, ο χυμός αναδύεται από τις ρίζες του δέντρου και ταξιδεύει επάνω στο στέλεχος.
• Το νερό κάτω από το έδαφος ανεβαίνει στην επιφάνεια λόγω του σχηματισμού τριχοειδών στο έδαφος.
• Η αύξηση της υγρασίας από τον αέρα στους πόρους προκαλεί τη διόγκωση του ξύλου κατά την περίοδο των βροχών.
• Σε σύγκριση με τον άργιλο, η άμμος είναι πιο ξηρό έδαφος. Επειδή τα κενά μεταξύ των σωματιδίων της άμμου δεν είναι τόσο μικροσκοπικά όσο αυτά μεταξύ των σωματιδίων αργίλου, το νερό δεν μπορεί να αναρροφηθεί με τριχοειδή δράση.
• Το μελάνι ανεβαίνει στους πόρους όταν απλώνεται πάνω του.
• Η τριχοειδική κίνηση είναι επίσης υπεύθυνη για την αύξηση του λαδιού στο φυτίλι ενός λαμπτήρα.

Συμπέρασμα

Η άνοδος των υγρών μέσω ενός σωλήνα ή κυλίνδρου είναι γνωστή ως τριχοειδής δράση. Οι συγκολλητικές και οι συνεκτικές δυνάμεις είναι κυρίως υπεύθυνες. Δύο δυνάμεις είναι υπεύθυνες για αυτήν την ενέργεια: 

• Συνοχή, η οποία είναι μια δύναμη που εμφανίζεται μεταξύ των μορίων ενός υγρού.
• Συγκόλληση, η οποία είναι η δύναμη έλξης μεταξύ δύο ξεχωριστών πραγμάτων, όπως ένα στερεό δοχείο και ένα υγρό.