តើអ្វីទៅជា capillaries ។ បាតុភូត Capillary នៅក្នុងធម្មជាតិនិងបច្ចេកវិទ្យា

ប្រសិនបើអ្នកចូលចិត្តផឹកស្រាក្រឡុក ឬភេសជ្ជៈផ្សេងទៀតពីចំបើង អ្នកប្រហែលជាសម្គាល់ឃើញថា នៅពេលដែលចុងម្ខាងរបស់វាធ្លាក់ចូលទៅក្នុងរាវ កម្រិតនៃភេសជ្ជៈនៅក្នុងវាគឺខ្ពស់ជាងពែង ឬកែវបន្តិច។ ហេតុអ្វីបានជារឿងនេះកើតឡើង? ជាធម្មតាមនុស្សមិនគិតអំពីវាទេ។ ប៉ុន្តែអ្នករូបវិទ្យាយូរមកហើយអាចសិក្សាបាតុភូតបែបនេះបានយ៉ាងល្អ ហើយថែមទាំងដាក់ឈ្មោះពួកគេថា បាតុភូត capillary ។ វាជាវេនរបស់យើងដើម្បីស្វែងរកមូលហេតុដែលរឿងនេះកំពុងកើតឡើង និងរបៀបដែលបាតុភូតនេះត្រូវបានពន្យល់។

ហេតុអ្វីបានជា capillaries កើតឡើង

នៅក្នុងធម្មជាតិ អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលកើតឡើងមានការពន្យល់សមហេតុផល។ ប្រសិនបើអង្គធាតុរាវសើម (ឧទាហរណ៍ទឹកក្នុងបំពង់ផ្លាស្ទិច) វានឹងឡើងបំពង់ ហើយប្រសិនបើវាមិនសើម (ឧទាហរណ៍ បារតក្នុងដបកែវ) នោះវានឹងធ្លាក់ចុះ។ លើសពីនេះទៅទៀតកាំនៃ capillary នេះកាន់តែតូច អង្គធាតុរាវនឹងកើនឡើង ឬធ្លាក់ចុះ។ តើអ្វីពន្យល់ពីបាតុភូត capillary បែបនេះ? រូបវិទ្យានិយាយថាពួកវាកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃកម្លាំង ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលយ៉ាងជិតទៅនឹងស្រទាប់ផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុង capillary អ្នកនឹងសម្គាល់ឃើញថានៅក្នុងរូបរាងរបស់វាវាគឺជាប្រភេទនៃរង្វង់មួយ។ នៅតាមបណ្តោយព្រំដែនរបស់វានៅលើជញ្ជាំងនៃ tubule បញ្ចេញនូវអ្វីដែលហៅថាភាពតានតឹងផ្ទៃ។ លើសពីនេះទៅទៀត សម្រាប់អង្គធាតុរាវសើម វ៉ិចទ័រទិសដៅរបស់វាត្រូវបានដឹកនាំចុះក្រោម ហើយសម្រាប់អង្គធាតុរាវដែលមិនសើម វាត្រូវបានដឹកនាំឡើងលើ។

យោងតាមទី 3 វាជៀសមិនរួចបណ្តាលឱ្យមានសម្ពាធប្រឆាំងស្មើនឹងវានៅក្នុងម៉ូឌុល។ វាគឺជានេះដែលបណ្តាលឱ្យរាវកើនឡើងឬធ្លាក់ចុះនៅក្នុងបំពង់តូចចង្អៀតមួយ។ នេះពន្យល់ពីបាតុភូត capillary គ្រប់ប្រភេទ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រាកដណាស់ មនុស្សជាច្រើនមានសំណួរឡូជីខលរួចហើយថា "ហើយនៅពេលណាដែលការកើនឡើងឬធ្លាក់ចុះនៃអង្គធាតុរាវនឹងឈប់?" នេះនឹងកើតឡើងនៅពេលដែលកម្លាំងទំនាញ ឬកម្លាំង Archimedes ធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពកម្លាំងដែលធ្វើឱ្យវត្ថុរាវផ្លាស់ទីតាមបំពង់។

តើអាចប្រើបាតុភូត capillary យ៉ាងដូចម្តេច?

កម្មវិធីមួយនៃបាតុភូតនេះដែលបានរីករាលដាលនៅក្នុងការផលិតសម្ភារៈការិយាល័យគឺស៊ាំទៅនឹងសិស្សឬសិស្សស្ទើរតែទាំងអស់។ អ្នកប្រហែលជាទាយរួចហើយថាយើងកំពុងនិយាយអំពីអ្វី


ឧបករណ៍របស់វាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកសរសេរស្ទើរតែគ្រប់មុខតំណែង ហើយការសម្គាល់ស្តើង និងច្បាស់នៅលើក្រដាសបានធ្វើឱ្យប្រធានបទនេះមានប្រជាប្រិយភាពយ៉ាងខ្លាំងក្នុងចំណោមភាតរភាពនៃការសរសេរ។ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យកសិកម្ម ដើម្បីគ្រប់គ្រងចលនា និងរក្សាសំណើមនៅក្នុងដី។ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាដីដែលដំណាំត្រូវបានដាំដុះមានរចនាសម្ព័ន្ធរលុងដែលក្នុងនោះមានចន្លោះតូចចង្អៀតរវាងភាគល្អិតនីមួយៗរបស់វា។ តាមពិតវាគ្មានអ្វីក្រៅពី capillaries ទេ។ តាមរយៈពួកវាទឹកចូលក្នុងប្រព័ន្ធឫសហើយផ្តល់ឱ្យរុក្ខជាតិនូវសំណើមចាំបាច់និងអំបិលមានប្រយោជន៍។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទឹកដីក៏កើនឡើងតាមផ្លូវទាំងនេះ ហើយហួតយ៉ាងលឿន។ ដើម្បីបងា្ករដំណើរការនេះ capillaries គួរតែត្រូវបានបំផ្លាញ។ គ្រាន់តែសម្រាប់ការនេះការបន្ធូរដីត្រូវបានអនុវត្ត។ ហើយជួនកាលស្ថានភាពបញ្ច្រាសកើតឡើងនៅពេលដែលវាចាំបាច់ដើម្បីបង្កើនចលនានៃទឹកតាមរយៈ capillaries ។ ក្នុងករណីនេះដីត្រូវបានរមៀលចុះហើយដោយសារតែនេះចំនួននៃបណ្តាញតូចចង្អៀតកើនឡើង។ នៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃបាតុភូត capillary ត្រូវបានប្រើក្រោមកាលៈទេសៈផ្សេងៗ។ ការប្រើប្រាស់ក្រដាសជូតមាត់ កន្សែង និងកន្សែង ការប្រើប្រាស់ wicks នៅក្នុង និងបច្ចេកវិទ្យា - ទាំងអស់នេះអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែវត្តមានរបស់បណ្តាញតូចចង្អៀតវែងនៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា។

MOU "Lyceum លេខ 43"

(បច្ចេកទេស) ធម្មជាតិ

បាតុភូត CAPILLARY
Rozhkov Dmitry

សារ៉ាន់ស្ក


2013
តារាង​មាតិកា

ការពិនិត្យអក្សរសិល្ប៍ ៣

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរាវ។ ភាពតានតឹងលើផ្ទៃ 3

បទពិសោធន៍ខ្ពង់រាប ៦

បាតុភូតនៃការសើមនិងមិនសើម។ មុំគែម។ ៧

បាតុភូត Capillary នៅក្នុងធម្មជាតិ និងបច្ចេកវិទ្យា ៨

សរសៃឈាម ១០

Foam ក្នុង​ការ​បម្រើ​បុរស 11

ផ្នែកទី ១១ ជាក់ស្តែង

"ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ capillary នៃគំរូផ្សេងៗនៃក្រដាស porous" 11

ការរកឃើញ និងការសន្និដ្ឋាន ១៣

ឯកសារយោង ១៣

ការពិនិត្យឡើងវិញអក្សរសិល្ប៍

បាតុភូត Capillary គឺជាបាតុភូតរូបវន្តដែលបង្កឡើងដោយភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៅត្រង់ចំណុចប្រទាក់នៃមេឌៀ immiscible ។ បាតុភូតបែបនេះជាធម្មតារួមបញ្ចូលបាតុភូតនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយរាវដែលបណ្តាលមកពីការកោងនៃផ្ទៃរបស់វា ដែលមានព្រំប្រទល់ជាប់នឹងវត្ថុរាវ ឧស្ម័ន ឬចំហាយរបស់វា។

បាតុភូត Capillary គ្របដណ្តប់ករណីផ្សេងៗនៃលំនឹង និងចលនានៃផ្ទៃរាវក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល និងកម្លាំងខាងក្រៅ (ជាចម្បងទំនាញផែនដី)។ ក្នុងករណីសាមញ្ញបំផុតនៅពេលដែលកម្លាំងខាងក្រៅអវត្តមានឬផ្តល់សំណងផ្ទៃរាវតែងតែកោង។ ដូច្នេះ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃភាពគ្មានទម្ងន់ បរិមាណមានកំណត់នៃអង្គធាតុរាវដែលមិនប៉ះនឹងរាងកាយផ្សេងទៀត បង្កើតជាបាល់នៅក្រោមសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃ។ រូបរាងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងលំនឹងស្ថិរភាពនៃអង្គធាតុរាវ ដោយហេតុថាស្វ៊ែរមានផ្ទៃអប្បបរមាសម្រាប់បរិមាណដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយដូច្នេះថាមពលផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវក្នុងករណីនេះគឺតិចតួចបំផុត។ អង្គធាតុរាវមានទម្រង់ជាបាល់ ទោះបីជាវាស្ថិតនៅក្នុងអង្គធាតុរាវផ្សេងទៀតដែលមានដង់ស៊ីតេស្មើគ្នាក៏ដោយ (សកម្មភាពនៃទំនាញផែនដីត្រូវបានផ្តល់សំណងដោយកម្លាំងរុញច្រានរបស់ Archimedean)។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធដែលមានដំណក់ទឹកតូចៗ ឬពពុះតូចៗជាច្រើន (emulsion, aerosols រាវ, foams) និងលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការបង្កើតរបស់ពួកវាត្រូវបានកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយភាពកោងនៃផ្ទៃភាគល្អិត ពោលគឺដោយបាតុភូត capillary ។ បាតុភូត Capillary ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ដូចគ្នាក្នុងការបង្កើតដំណាក់កាលថ្មី៖ ដំណក់ទឹកក្នុងកំឡុងចំហាយទឹក ពពុះចំហាយកំឡុងពេលពុះរាវ និងស្នូលដំណាក់កាលរឹងកំឡុងពេលគ្រីស្តាល់។

នៅពេលដែលវត្ថុរាវមានទំនាក់ទំនងនឹងរឹង រូបរាងនៃផ្ទៃរបស់វាត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយបាតុភូតសើម ដោយសារអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលរាវ និងរឹង។

ការស្រូបយក capillary ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ទឹកនៃរុក្ខជាតិ ចលនានៃសំណើមនៅក្នុងដី និងសាកសព porous ផ្សេងទៀត។ Capillary impregnation នៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការវិស្វកម្មគីមី។

ភាពកោងនៃផ្ទៃទំនេរនៃអង្គធាតុរាវក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងខាងក្រៅបណ្តាលឱ្យមានអត្ថិភាពនៃរលក capillary ("រលក" នៅលើផ្ទៃរាវ) ។ បាតុភូត Capillary ក្នុងអំឡុងពេលចលនានៃចំណុចប្រទាក់រាវត្រូវបានពិចារណាដោយ hydrodynamics physicochemical ។

បាតុភូត Capillary ត្រូវបានរកឃើញដំបូង និងសិក្សាដោយ Leonardo da Vinci, B. Pascal (សតវត្សទី 17) និង J. Zhuren (Dzhurin, សតវត្សទី 18) ក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយបំពង់ capillary ។ ទ្រឹស្តីនៃបាតុភូត capillary ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្នាដៃរបស់ P. Laplace (1806), T. Young (Young, 1805), J.W. Gibbs (1875) និង I.S. Gromeki (1879, 1886) ។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុរាវ។ ភាពតានតឹងលើផ្ទៃ

ម៉ូលេគុល​នៃ​សារធាតុ​មួយ​នៅ​ក្នុង​សភាព​រាវ​មួយ​មាន​ទីតាំង​ស្ទើរតែ​ជិត​គ្នា។ មិនដូចរូបធាតុគ្រីស្តាល់រឹងទេ ដែលម៉ូលេគុលបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធតាមលំដាប់លំដោយនៅទូទាំងបរិមាណនៃគ្រីស្តាល់ ហើយអាចដំណើរការរំញ័រកម្ដៅជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលថេរ ម៉ូលេគុលរាវមានសេរីភាពច្រើនជាង។ ម៉ូលេគុលនីមួយៗនៃអង្គធាតុរាវ ក៏ដូចជានៅក្នុងតួរឹងមួយត្រូវបាន "តោង" នៅគ្រប់ជ្រុងទាំងអស់ដោយម៉ូលេគុលជិតខាង ហើយធ្វើចលនារំញ័រកម្ដៅជុំវិញទីតាំងលំនឹងជាក់លាក់មួយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ពីពេលមួយទៅពេលមួយ ម៉ូលេគុលណាមួយអាចផ្លាស់ទីទៅកន្លែងទំនេរដែលនៅជាប់គ្នា។ ការលោតបែបនេះនៅក្នុងសារធាតុរាវកើតឡើងជាញឹកញាប់; ដូច្នេះ ម៉ូលេគុល​មិន​ត្រូវ​បាន​ភ្ជាប់​ទៅ​នឹង​ចំណុច​កណ្តាល​មួយ​ចំនួន​ដូច​ជា​គ្រីស្តាល់​ទេ ហើយ​អាច​ផ្លាស់ទី​ពេញ​បរិមាណ​ទាំងមូល​នៃ​អង្គធាតុរាវ។ នេះពន្យល់ពីភាពរាវនៃសារធាតុរាវ។ ដោយសារអន្តរកម្មខ្លាំងរវាងម៉ូលេគុលដែលមានចន្លោះជិតគ្នា ពួកវាអាចបង្កើតក្រុមតាមលំដាប់ក្នុងស្រុក (មិនស្ថិតស្ថេរ) ដែលមានម៉ូលេគុលជាច្រើន។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថាលំដាប់ខ្លី (រូបភាពទី 1) ។

ដោយសារតែការវេចខ្ចប់ក្រាស់នៃម៉ូលេគុលការបង្ហាប់នៃសារធាតុរាវពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធគឺតូចណាស់; វាមានរាប់សិបពាន់ដងតិចជាងឧស្ម័ន។

អង្គធាតុរាវ ដូចជាសារធាតុរឹង ផ្លាស់ប្តូរបរិមាណរបស់វាជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។ សម្រាប់ជួរសីតុណ្ហភាពមិនធំទេ ការផ្លាស់ប្តូរដែលទាក់ទងនៃបរិមាណ ΔV / V 0 គឺសមាមាត្រទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព ΔT:

មេគុណβត្រូវបានគេហៅថាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃការពង្រីកបរិមាណ។ ការពង្រីកកំដៅនៃទឹកមានភាពមិនធម្មតាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ និងសំខាន់សម្រាប់ជីវិតនៅលើផែនដី។ នៅសីតុណ្ហភាពក្រោម 4°C ទឹកពង្រីក។ ដង់ស៊ីតេអតិបរមាρក្នុង = 10 3 គីឡូក្រាម / ម 3 ទឹកមាននៅសីតុណ្ហភាព 4 ° C ។

នៅពេលដែលទឹកត្រជាក់ វាពង្រីក ដូច្នេះទឹកកកនៅតែអណ្តែតលើផ្ទៃទឹកត្រជាក់។ សីតុណ្ហភាពនៃទឹកត្រជាក់ក្រោមទឹកកកគឺ 0°C។ នៅក្នុងស្រទាប់ទឹកក្រាស់ នៅជិតបាតអាង សីតុណ្ហភាពប្រហែល 4°C។ ដោយសារតែនេះជីវិតអាចមាននៅក្នុងទឹកនៃអាងស្តុកទឹកត្រជាក់។

លក្ខណៈពិសេសគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនៃវត្ថុរាវគឺវត្តមាននៃផ្ទៃទំនេរ។ អង្គធាតុរាវមិនដូចឧស្ម័នទេ មិនបំពេញបរិមាណទាំងមូលនៃនាវាដែលវាត្រូវបានចាក់។ ចំណុចប្រទាក់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងអង្គធាតុរាវនិងឧស្ម័ន (ឬចំហាយទឹក) ដែលស្ថិតក្នុងលក្ខខណ្ឌពិសេសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃអង្គធាតុរាវ។ ម៉ូលេគុលនៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែននៃអង្គធាតុរាវមួយ ផ្ទុយទៅនឹងម៉ូលេគុលក្នុងជម្រៅរបស់វា មិនត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតនៃអង្គធាតុរាវដូចគ្នាពីគ្រប់ទិសទីឡើយ។ កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលដែលធ្វើសកម្មភាពលើម៉ូលេគុលមួយក្នុងចំណោមម៉ូលេគុលនៅខាងក្នុងអង្គធាតុរាវពីម៉ូលេគុលជិតខាងគឺជាមធ្យម ផ្តល់សំណងទៅវិញទៅមក។ ម៉ូលេគុលណាមួយនៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែនត្រូវបានទាក់ទាញដោយម៉ូលេគុលនៅខាងក្នុងអង្គធាតុរាវ (កម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើម៉ូលេគុលអង្គធាតុរាវដែលបានផ្តល់ឱ្យពីម៉ូលេគុលឧស្ម័ន (ឬចំហាយទឹក) អាចត្រូវបានមិនអើពើ) ។ ជាលទ្ធផល កម្លាំងលទ្ធផលមួយចំនួនបានលេចចេញមក ដែលដឹកនាំជ្រៅទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ (រូបភាពទី 2)

រូប ២

ប្រសិនបើម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីពីផ្ទៃចូលទៅក្នុងអង្គធាតុរាវនោះ កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលនឹងធ្វើការងារវិជ្ជមាន។ ផ្ទុយទៅវិញ ដើម្បីទាញចំនួនម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយពីជម្រៅនៃអង្គធាតុរាវទៅផ្ទៃ (ឧ. ដើម្បីបង្កើនផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ) វាចាំបាច់ត្រូវចំណាយការងារវិជ្ជមាននៃកម្លាំងខាងក្រៅ ΔA ext ។ សមាមាត្រទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរ ΔS នៃផ្ទៃ៖
ΔA ខាងក្រៅ = σΔS។
មេគុណ σ ត្រូវបានគេហៅថា មេគុណនៃភាពតានតឹងផ្ទៃ (σ > 0) ។ ដូច្នេះមេគុណនៃភាពតានតឹងផ្ទៃគឺស្មើនឹងការងារដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើនផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវនៅសីតុណ្ហភាពថេរដោយឯកតាមួយ។

នៅក្នុង SI មេគុណភាពតានតឹងផ្ទៃត្រូវបានវាស់ជា joules ក្នុងមួយម៉ែត្រការ៉េ (J / m 2) ឬគិតជាញូតុនក្នុងមួយម៉ែត្រ (1 N / m \u003d 1 J / m 2) ។

អាស្រ័យហេតុនេះ ម៉ូលេគុលនៃស្រទាប់ផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវមានថាមពលសក្តានុពលលើសបើធៀបនឹងម៉ូលេគុលនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ ថាមពលសក្តានុពល E p នៃផ្ទៃរាវគឺសមាមាត្រទៅនឹងផ្ទៃរបស់វា៖
អ៊ី ទំ = ក ខាងក្រៅ = σស.
វាត្រូវបានគេស្គាល់ពីមេកានិចថាស្ថានភាពលំនឹងនៃប្រព័ន្ធមួយត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃអប្បបរមានៃថាមពលសក្តានុពលរបស់វា។ វាធ្វើតាមថាផ្ទៃទំនេរនៃអង្គធាតុរាវមាននិន្នាការកាត់បន្ថយតំបន់របស់វា។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ តំណក់ទឹកដោយសេរី បង្កើតជារាងស្វ៊ែរ (រូបភាពទី 3)
.

រូប ៣
អង្គធាតុរាវមានឥរិយាបទដូចជាកម្លាំងកំពុងធ្វើសកម្មភាព tangential ទៅលើផ្ទៃរបស់វា កាត់បន្ថយ (ចុះកិច្ចសន្យា) ផ្ទៃនេះ។ កម្លាំងទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាកម្លាំងភាពតានតឹងផ្ទៃ។

វត្តមាននៃកម្លាំងភាពតានតឹងផ្ទៃធ្វើឱ្យផ្ទៃរាវមើលទៅដូចជាខ្សែភាពយន្តដែលលាតសន្ធឹងដោយមានភាពខុសគ្នាតែមួយគត់ដែលកម្លាំងយឺតនៅក្នុងខ្សែភាពយន្តអាស្រ័យលើផ្ទៃរបស់វា (ឧទាហរណ៍ពីរបៀបដែលខ្សែភាពយន្តនេះត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយ) និងកម្លាំងភាពតានតឹងផ្ទៃធ្វើ។ មិនអាស្រ័យលើសារធាតុរាវផ្ទៃ។

ដោយសារប្រព័ន្ធណាមួយឆ្លងកាត់ដោយឯកឯងចូលទៅក្នុងស្ថានភាពដែលថាមពលសក្តានុពលរបស់វាមានតិចតួច អង្គធាតុរាវត្រូវតែឆ្លងកាត់ដោយឯកឯងទៅក្នុងស្ថានភាពដែលផ្ទៃទំនេររបស់វាមានតម្លៃតូចបំផុត។ នេះអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើការពិសោធន៍ខាងក្រោម។

នៅលើខ្សែកោងក្នុងទម្រង់អក្សរ P សមាជិកឈើឆ្កាងដែលអាចចល័តបានត្រូវបានពង្រឹង (រូបភាពទី 4) ។ ស៊ុមដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះត្រូវបានរឹតបន្តឹងជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្តសាប៊ូដោយបន្ថយស៊ុមចូលទៅក្នុងដំណោះស្រាយសាប៊ូ។ បន្ទាប់ពីយកស៊ុមចេញពីដំណោះស្រាយ របារឆ្លងកាត់ផ្លាស់ទីឡើងលើ ពោលគឺកម្លាំងម៉ូលេគុលពិតជាកាត់បន្ថយផ្ទៃទំនេរនៃអង្គធាតុរាវ។

រូប ៤
ដោយសារបាល់មួយមានផ្ទៃតូចបំផុតសម្រាប់បរិមាណដូចគ្នា អង្គធាតុរាវក្នុងស្ថានភាពគ្មានទម្ងន់ត្រូវបង្កើតជាបាល់។ សម្រាប់ហេតុផលដូចគ្នា ដំណក់ទឹកតូចៗមានរាងស្វ៊ែរ។ រូបរាងនៃខ្សែភាពយន្តសាប៊ូនៅលើក្របខ័ណ្ឌផ្សេងៗតែងតែត្រូវគ្នាទៅនឹងផ្ទៃតូចបំផុតដោយឥតគិតថ្លៃនៃវត្ថុរាវ។

បទពិសោធន៍ខ្ពង់រាប

រូបរាងធម្មជាតិនៃវត្ថុរាវណាមួយគឺជារាងស្វ៊ែរ។ ជាធម្មតាទំនាញផែនដីរារាំងអង្គធាតុរាវពីការចាប់យករូបរាងនេះ ហើយអង្គធាតុរាវអាចរាលដាលក្នុងស្រទាប់ស្តើងមួយ ប្រសិនបើមិនមានកប៉ាល់ ឬផ្សេងទៀតមានទម្រង់ជាកប៉ាល់។ ដោយនៅខាងក្នុងអង្គធាតុរាវផ្សេងទៀតដែលមានដង់ស៊ីតេដូចគ្នា អង្គធាតុរាវមានរូបរាងស្វ៊ែរធម្មជាតិ។

រូប ៥
ប្រេងអូលីវអណ្តែតក្នុងទឹក ប៉ុន្តែលិចនៅក្នុងជាតិអាល់កុល។ អ្នកអាចរៀបចំល្បាយនៃទឹកនិងអាល់កុលដែលក្នុងនោះប្រេងនឹងមានលំនឹង។ ចូរយើងណែនាំប្រេងអូលីវបន្តិចទៅក្នុងល្បាយនេះ ដោយប្រើបំពង់កែវ ឬសឺរាុំង៖ ប្រេងនឹងប្រមូលផ្តុំទៅក្នុងតំណក់ស្វ៊ែរមួយ ដែលនឹងព្យួរក្នុងអង្គធាតុរាវដោយមិនមានចលនា។ ប្រសិនបើអ្នកកាត់ខ្សែមួយកាត់កណ្តាលគ្រាប់ប្រេង ហើយបង្វិលវា នោះបាល់ប្រេងចាប់ផ្តើមសំប៉ែត ហើយបន្ទាប់មកពីរបីវិនាទី ចិញ្ចៀននៃតំណក់ប្រេងរាងស្វ៊ែរតូចមួយបានបំបែកចេញពីវា។ ការពិសោធន៍នេះត្រូវបានធ្វើឡើងជាលើកដំបូងដោយអ្នករូបវិទ្យាបែលហ្ស៊ិក Plateau ។

នៅលើមាត្រដ្ឋានដ៏ធំសម្បើម បាតុភូតបែបនេះអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងផ្កាយព្រះអាទិត្យ និងភពយក្សរបស់យើង។ រូបកាយសេឡេស្ទាលទាំងនេះបង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់វាយ៉ាងលឿន។ ជាលទ្ធផលនៃការបង្វិលនេះសាកសពត្រូវបានបង្ហាប់យ៉ាងខ្លាំងនៅបង្គោល។



រូប ៦

បាតុភូតនៃការសើមនិងមិនសើម។ មុំគែម។

ការសើមនិងមិនសើម - បាតុភូត capillary គឺរីករាលដាលនៅក្នុងធម្មជាតិនិងបច្ចេកវិទ្យា។ ពួកវាមានសារៈសំខាន់ទាំងនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ និងសម្រាប់ការដោះស្រាយបញ្ហាវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកទេសសំខាន់បំផុត។ ចំណេះដឹងអំពីបញ្ហាទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកឆ្លើយសំណួរជាច្រើន។ ឧទាហរណ៍ បាតុភូត capillary នោះអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុចិញ្ចឹម និងសំណើមត្រូវបានស្រូបចេញពីដីដោយប្រព័ន្ធឫសនៃបន្លែ ដែលចរាចរឈាមនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺផ្អែកលើបាតុភូត capillary តើអ្វីជា flotation និងកន្លែងដែលវាបានរកឃើញការអនុវត្ត ហេតុអ្វីបានជាសារធាតុរឹងខ្លះ។ សើម​ដោយ​វត្ថុ​រាវ​ល្អ អ្នក​ដទៃ​អាក្រក់ ។ល។

ប្រសិនបើអ្នកទម្លាក់ដំបងកញ្ចក់ចូលទៅក្នុងបារត ហើយយកវាចេញ វានឹងមិនមានបារតនៅលើវា។ ប្រសិនបើដំបងនេះត្រូវបានទម្លាក់ចូលទៅក្នុងទឹក បន្ទាប់មកបន្ទាប់ពីទាញចេញ ទឹកមួយដំណក់នឹងនៅជាប់នឹងចុងរបស់វា។ បទពិសោធន៍នេះបង្ហាញថា ម៉ូលេគុលបារតត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកខ្លាំងជាងម៉ូលេគុលកញ្ចក់ ហើយម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកតិចជាងម៉ូលេគុលកញ្ចក់។

ប្រសិនបើម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកខ្សោយជាងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរឹង នោះអង្គធាតុរាវត្រូវបានគេហៅថា សើមសារធាតុនេះ។ ឧទាហរណ៍ ទឹក​សើម​កញ្ចក់​ស្អាត ហើយ​មិន​សើម​ប៉ារ៉ាហ្វីន។ ប្រសិនបើម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកខ្លាំងជាងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរឹង នោះអង្គធាតុរាវត្រូវបានគេហៅថាមិនសើមសារធាតុនេះ។ បារតមិនសើមកញ្ចក់ទេ ប៉ុន្តែវាធ្វើឱ្យសើមទង់ដែង និងស័ង្កសីសុទ្ធ។

ចូរយើងដាក់ចានរាងសំប៉ែតផ្ដេកនៃសារធាតុរឹងមួយចំនួន ហើយទម្លាក់អង្គធាតុរាវសាកល្បងលើវា។ បន្ទាប់មកការធ្លាក់ចុះនឹងមានទីតាំងនៅដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបទី 7( ក) ឬដូចបង្ហាញក្នុងរូប។ 7( ខ)


ក) ខ)

រូប ៧.
ក្នុងករណីទី 1 អង្គធាតុរាវសើមអង្គធាតុរឹងខណៈពេលដែលទីពីរវាមិន។ មុំθដែលបានសម្គាល់ក្នុងរូបទី 5 ត្រូវបានគេហៅថា មុំទំនាក់ទំនង. មុំទំនាក់ទំនងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្ទៃរាបស្មើនៃរាងកាយរឹងនិងយន្តហោះតង់សង់ទៅផ្ទៃដោយឥតគិតថ្លៃនៃរាវ, ដែលជាកន្លែងដែលរាងកាយរឹង, រាវនិងព្រំដែនឧស្ម័ន; វាតែងតែមានអង្គធាតុរាវនៅខាងក្នុងមុំទំនាក់ទំនង។ សម្រាប់វត្ថុរាវដែលសើម មុំទំនាក់ទំនងគឺស្រួចស្រាវ ហើយសម្រាប់វត្ថុរាវដែលមិនសើម វាមានសភាពស្រអាប់។ ដូច្នេះថាសកម្មភាពនៃទំនាញផែនដីមិនធ្វើឱ្យខូចមុំទំនាក់ទំនងទេ ការធ្លាក់ចុះគួរតែត្រូវបានយកឱ្យតូចតាមដែលអាចធ្វើបាន។

ដោយសារមុំទំនាក់ទំនងθត្រូវបានរក្សាទុកនៅទីតាំងបញ្ឈរនៃផ្ទៃរឹង អង្គធាតុរាវសើមនៅគែមនៃនាវាដែលវាត្រូវបានចាក់ឡើង ហើយអង្គធាតុរាវមិនសើមធ្លាក់។

ជាមួយនឹងការសើមពេញលេញ θ = 0, cos θ = 1 ។

រូប ៨

បាតុភូត Capillary នៅក្នុងធម្មជាតិនិងបច្ចេកវិទ្យា

ការកើនឡើងនៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុង capillary បន្តរហូតដល់កម្លាំងទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពលើជួរឈររាវនៅក្នុង capillary ក្លាយជាម៉ូឌុលស្មើគ្នាទៅនឹងលទ្ធផល F n នៃកម្លាំងភាពតានតឹងលើផ្ទៃដែលធ្វើសកម្មភាពតាមបណ្តោយព្រំដែននៃទំនាក់ទំនងរវាងអង្គធាតុរាវនិងផ្ទៃ capillary: F t = F n ដែល F t = mg = ρhπr 2 g, F n = σ2πr cos θ ។

នេះបង្កប់ន័យ៖

ការកោងនៃផ្ទៃរាវនៅក្នុងបំពង់តូចចង្អៀតនាំឱ្យមានការរំលោភបំពានជាក់ស្តែងនៃច្បាប់នៃការទំនាក់ទំនងនាវា។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្តដែលកម្ពស់ h ធំជាង កាំខាងក្នុងនៃបំពង់តូចជាង r. ការកើនឡើងនៃទឹកមានតម្លៃយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងបំពង់, អង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុងគឺសមស្របជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិតនៃសក់មួយ (ឬសូម្បីតែតិចជាង); ដូច្នេះបំពង់បែបនេះត្រូវបានគេហៅថា capillaries (ពីភាសាក្រិក "capillaris" - សក់ស្តើង) ។ អង្គធាតុរាវដែលសើមនៅក្នុងសរសៃឈាមនឹងកើនឡើង (រូបភាពទី 9, ក) ហើយវត្ថុរាវដែលមិនសើមនឹងធ្លាក់ចុះ (រូបភាព 9, ខ)

រូបភព ៩


បាតុភូត Capillary អាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញមិនត្រឹមតែនៅក្នុងបំពង់ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងនៅក្នុងរន្ធតូចចង្អៀតផងដែរ។ ប្រសិនបើអ្នកទម្លាក់ចានកញ្ចក់ពីរចូលទៅក្នុងទឹកដើម្បីឱ្យគម្លាតតូចចង្អៀតរវាងពួកវា នោះទឹករវាងចាននឹងកើនឡើង ហើយកាន់តែជិតពួកវាកាន់តែជិត។ បាតុភូត Capillary ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងធម្មជាតិ និងបច្ចេកវិទ្យា។ សរសៃឈាមតូចៗជាច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិ។ នៅក្នុងដើមឈើ សំណើមពីដីកើនឡើងតាមរយៈ capillaries ទៅកាន់កំពូលដើមឈើ ដែលជាកន្លែងដែលវាហួតតាមស្លឹកចូលទៅក្នុងបរិយាកាស។ មាន capillaries នៅក្នុងដីដែលតូចចង្អៀតដីកាន់តែក្រាស់។ ទឹកតាមរយៈ capillaries ទាំងនេះឡើងទៅលើផ្ទៃ ហើយហួតយ៉ាងលឿន ហើយផែនដីក៏ស្ងួត។ ការភ្ជួររាស់ដើមនិទាឃរដូវបំផ្លាញ capillaries ពោលគឺរក្សាសំណើមដី និងបង្កើនទិន្នផល។

នៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជា បាតុភូត capillary មានសារៈសំខាន់ខ្លាំង ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងដំណើរការនៃការសម្ងួតរាងកាយ capillary-porous ជាដើម។ បាតុភូត capillary មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងនៅក្នុងអាជីវកម្មសំណង់។ ជាឧទាហរណ៍ ដើម្បីកុំឱ្យជញ្ជាំងឥដ្ឋមិនសើម បំពង់ខ្យល់មួយត្រូវបានធ្វើឡើងរវាងគ្រឹះនៃផ្ទះ និងជញ្ជាំងពីសារធាតុដែលមិនមាន capillaries ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មក្រដាស capillarity ត្រូវតែយកមកពិចារណានៅពេលផលិតក្រដាសផ្សេងៗ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងការផលិតក្រដាសសរសេរវាត្រូវបាន impregnated ជាមួយសមាសធាតុពិសេសដែលស្ទះ capillaries នេះ។ នៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ បាតុភូត capillary ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុង wicks នៅក្នុង blotting paper ប៊ិចសម្រាប់ផ្គត់ផ្គង់ទឹកថ្នាំ។ល។

ជាលិការុក្ខជាតិ និងសត្វភាគច្រើនត្រូវបានជ្រាបចូលជាមួយនឹងចំនួនដ៏ច្រើននៃនាវា capillary ។ វាស្ថិតនៅក្នុង capillaries ដែលដំណើរការសំខាន់ៗដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការដកដង្ហើមនិងអាហាររូបត្ថម្ភនៃរាងកាយកើតឡើង គីមីសាស្ត្រដ៏ស្មុគស្មាញបំផុតទាំងអស់នៃជីវិតគឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងបាតុភូតនៃការសាយភាយ។ ដើម មែកធាង មែកធាង និងដើមរបស់រុក្ខជាតិត្រូវបានជ្រាបចូលដោយបំពង់ capillary ជាច្រើន ដែលតាមរយៈនោះសារធាតុចិញ្ចឹមកើនឡើងដល់ស្លឹកកំពូល។ ប្រព័ន្ធឫសរបស់រុក្ខជាតិបញ្ចប់ដោយសរសៃស្តើងបំផុត - capillaries ។ ហើយដីខ្លួនឯងដែលជាប្រភពអាហារូបត្ថម្ភសម្រាប់ឫស អាចត្រូវបានតំណាងថាជាសំណុំនៃបំពង់ capillary ដែលតាមរយៈនោះ អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធ និងដំណើរការ ទឹកដែលមានសារធាតុរំលាយនៅក្នុងវាកើនឡើងលឿន ឬយឺតទៅលើផ្ទៃ។ កម្ពស់នៃការកើនឡើងនៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុង capillaries គឺធំជាង អង្កត់ផ្ចិតរបស់វាតូចជាង។ ពីនេះវាច្បាស់ណាស់ថាដើម្បីរក្សាសំណើមវាចាំបាច់ដើម្បីជីកដីហើយដើម្បីបង្ហូរវាចាំបាច់ដើម្បីបង្រួមវា។

តួនាទីនៃបាតុភូតលើផ្ទៃក្នុងធម្មជាតិគឺខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ ខ្សែភាពយន្តផ្ទៃទឹកគឺជាជំនួយដល់សារពាង្គកាយជាច្រើននៅពេលផ្លាស់ទី។ ទម្រង់នៃចលនានេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសត្វល្អិតតូចៗ និង arachnids ។ ជើងទឹកដែលគេស្គាល់ថាល្អបំផុត សម្រាកនៅលើទឹកតែជាមួយនឹងផ្នែកចុងនៃជើងដែលមានគម្លាតយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ជើងដែលគ្របដណ្តប់ដោយថ្នាំកូត waxy មិនត្រូវបាន wetted ដោយទឹកស្រទាប់ផ្ទៃនៃទឹក sags នៅក្រោមសម្ពាធនៃជើងបង្កើតជាការធ្លាក់ទឹកចិត្តតូចមួយ។ ប្រភេទសត្វពីងពាងនៅតាមឆ្នេរសមុទ្រមួយចំនួនផ្លាស់ទីតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែជើងរបស់ពួកគេមិនស្របទៅនឹងផ្ទៃទឹក ដូចសត្វពីងពាងទឹកដែរ ប៉ុន្តែនៅមុំខាងស្តាំទៅវា។

សត្វមួយចំនួនដែលរស់នៅក្នុងទឹក ប៉ុន្តែមិនមានដង្កូវស៊ីទេ ត្រូវបានព្យួរពីខាងក្រោមទៅផ្ទៃទឹក ដោយមានជំនួយពីសសរដែលមិនសើមជុំវិញសរីរាង្គផ្លូវដង្ហើមរបស់វា។ បច្ចេកទេសនេះត្រូវបានប្រើដោយដង្កូវមូស (រួមទាំងជំងឺគ្រុនចាញ់)។

រោម និងសត្វស្លាបទឹកតែងតែត្រូវបានលាបពណ៌យ៉ាងសំបូរដោយសារធាតុខ្លាញ់នៃក្រពេញពិសេស ដែលពន្យល់ពីភាពមិនជ្រាបទឹក។ ស្រទាប់ខ្យល់ក្រាស់ដែលរុំព័ទ្ធរវាងរោមរបស់ទា និងមិនត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅដោយទឹក មិនត្រឹមតែការពារសត្វទាពីការបាត់បង់កំដៅប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងជួយបង្កើនរឹមនៃការឡើងចុះយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ ដែលដើរតួដូចជាខ្សែក្រវ៉ាត់ជីវិត។

ថ្នាំកូត waxy នៅលើស្លឹកការពារការជន់លិចនៃអ្វីដែលគេហៅថា stomata ដែលអាចនាំឱ្យមានការរំលោភលើការដកដង្ហើមត្រឹមត្រូវរបស់រុក្ខជាតិ។ វត្តមាននៃថ្នាំកូត wax ដូចគ្នាពន្យល់ពីភាពធន់នឹងទឹកនៃដំបូលប្រក់សង្ក័សី ស្មៅជាដើម។

សរីរាង្គសំខាន់ដែលប្រើប្រាស់ជាតិសំណើម ដែលជាកន្លែងដែលត្រូវការទឹកជានិច្ច រួមទាំងសម្រាប់ការធ្វើរស្មីសំយោគ គឺជាស្លឹកដែលស្ថិតនៅឆ្ងាយពីឫស។ លើសពីនេះទៀតស្លឹកត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយខ្យល់ដែលជារឿយៗ "ដក" ទឹកពីវាដើម្បីឱ្យ "ឆ្អែត" ជាមួយនឹងចំហាយទឹក។ ភាពផ្ទុយគ្នាកើតឡើង៖ ស្លឹកត្រូវការទឹកជានិច្ច ប៉ុន្តែវាបាត់បង់វាគ្រប់ពេល ហើយឫសតែងតែមានជាតិទឹកច្រើន ទោះបីវាមិនចូលចិត្តកម្ចាត់វាក៏ដោយ។ ដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានេះគឺជាក់ស្តែង៖ អ្នកត្រូវបូមទឹកលើសពីឫសទៅស្លឹក។ តួនាទីនៃប្រព័ន្ធផ្គត់ផ្គង់ទឹកបែបនេះត្រូវបានកាន់កាប់ដោយដើម។ វាផ្តល់ទឹកដល់ស្លឹកតាមរយៈបំពង់ពិសេស - capillaries ។ នៅក្នុង angiosperms ពួកវាគឺល្អឥតខ្ចោះបំផុតហើយមានប្រវែងវែង (នៅក្នុងការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិដោយខ្លួនឯង) សរសៃឈាមប្រហោងដែលជញ្ជាំងត្រូវបានតម្រង់ជួរជាមួយសែលុយឡូសនិងលីកនីន។ ប្រព័ន្ធនៃនាវាចរន្តបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា xylem (ពីភាសាក្រិក xylon - ឈើ, ប្លុកឈើ).

ប្រសិនបើនៅក្នុង lumen នៃនាវានៃ xylem ជា root សារធាតុរ៉ែត្រូវបានប្រមូលផ្តុំដែលឫសបានស្រូបយកពីដីទឹកហូរចូលទៅក្នុង xylem ពីកោសិកាឫសជុំវិញដោយយន្តការនៃ osmosis ។

យន្តការ "បូមទឹក" មានស្នប់ osmotic ពីរនិងកម្លាំង capillary នៃជញ្ជាំងនាវា។

សរសៃឈាម

រាងកាយទាំងមូលត្រូវបានទម្លុះដោយសរសៃឈាម។ ពួកវាខុសគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។ សរសៃឈាម គឺជាសរសៃឈាមដែលនាំឈាមចេញពីបេះដូង។ ពួកវាមានជញ្ជាំងយឺតក្រាស់ ដែលរួមមានសាច់ដុំរលោង។ នៅពេលដែលបេះដូងចុះកិច្ចសន្យា វាបញ្ចេញឈាមក្រោមសម្ពាធខ្ពស់ចូលទៅក្នុងសរសៃឈាម។ ដោយសារតែដង់ស៊ីតេនិងភាពបត់បែននៃជញ្ជាំងសរសៃឈាមទប់ទល់នឹងសម្ពាធនេះនិងលាតសន្ធឹង។

សាខាសរសៃឈាមធំ ៗ នៅពេលដែលវាផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីបេះដូង។ សរសៃឈាមតូចបំផុតបំបែកទៅជា capillaries ស្តើងបំផុត។ ជញ្ជាំងរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់តែមួយនៃកោសិការាបស្មើ។ តាមរយៈជញ្ជាំងនៃ capillaries សារធាតុដែលរំលាយនៅក្នុងប្លាស្មាឈាមឆ្លងកាត់ចូលទៅក្នុងសារធាតុរាវជាលិកាហើយពីវាចូលទៅក្នុងកោសិកា។ ផលិតផលកាកសំណល់នៃកោសិកាជ្រាបចូលតាមជញ្ជាំងនៃ capillaries ពីសារធាតុរាវជាលិកាចូលទៅក្នុងឈាម។ មានប្រមាណ 150 ពាន់លាន capillaries នៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស។ ប្រសិនបើ capillaries ទាំងអស់ត្រូវបានគូរក្នុងបន្ទាត់មួយ នោះវាអាចព័ទ្ធជុំវិញពិភពលោកតាមខ្សែអេក្វាទ័រពីរដងកន្លះ។ ឈាមពី capillaries ប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងសរសៃឈាមវ៉ែន - សរសៃឈាមដែលឈាមផ្លាស់ទីទៅបេះដូង។ សម្ពាធនៅក្នុងសរសៃឈាមវ៉ែនគឺតូចជញ្ជាំងរបស់ពួកគេគឺស្តើងជាងជញ្ជាំងសរសៃឈាម។

Foam ក្នុងការបម្រើមនុស្ស

វាមិនមែនជាទ្រឹស្ដីដែលនាំទៅរកគំនិតនៃអណ្តែតទេ ប៉ុន្តែជាការសង្កេតយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ននៃការពិតចៃដន្យមួយ។ នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី XIX ។ គ្រូជនជាតិអាមេរិកម្នាក់ឈ្មោះ Curry Everson ដែលកំពុងលាងថង់ដែលមានជាតិខាញ់ដែលផ្ទុកសារធាតុទង់ដែងបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះការពិតដែលថាគ្រាប់ធញ្ញជាតិ pyrites អណ្តែតឡើងជាមួយនឹងម្សៅសាប៊ូ។ នេះ​ជា​កម្លាំង​រុញច្រាន​សម្រាប់​ការ​អភិវឌ្ឍ​វិធីសាស្ត្រ​បណ្ដែត​ទឹក​។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មរ៉ែ និងលោហធាតុសម្រាប់ការស្លៀកពាក់រ៉ែ, i. ដើម្បីបង្កើនមាតិកាដែលទាក់ទងនៃសមាសធាតុដ៏មានតម្លៃនៅក្នុងពួកគេ។ ខ្លឹមសារនៃអណ្តែតមានដូចខាងក្រោម។ រ៉ែដីល្អត្រូវបានផ្ទុកទៅក្នុងធុងទឹក និងសារធាតុខ្លាញ់ ដែលអាចរុំព័ទ្ធភាគល្អិតនៃសារធាតុរ៉ែដែលមានប្រយោជន៍ជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្តស្តើងបំផុតដែលមិនត្រូវបានសើមដោយទឹក។ ល្បាយនេះត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងខ្លាំងក្លាជាមួយនឹងខ្យល់ដូច្នេះពពុះតូចៗជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង - ពពុះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ភាគល្អិតនៃសារធាតុរ៉ែដែលមានប្រយោជន៍ ស្លៀកពាក់ជាខ្សែភាពយន្តដែលមានខ្លាញ់ស្តើង នៅពេលដែលមានទំនាក់ទំនងជាមួយសំបកនៃពពុះខ្យល់ ជាប់នឹងវា ព្យួរនៅលើពពុះ ហើយត្រូវបានគេយកទៅជាមួយ ដូចជានៅលើប៉េងប៉ោងមួយ។ ភាគល្អិត​នៃ​ថ្ម​សំណល់ ដែល​មិន​ត្រូវ​បាន​រុំ​ព័ទ្ធ​ដោយ​សារធាតុ​ខ្លាញ់ មិន​ជាប់​នឹង​សម្បក ហើយ​នៅ​ជាប់​ក្នុង​អង្គធាតុ​រាវ។ ជាលទ្ធផលភាគល្អិតរ៉ែដែលមានប្រយោជន៍ស្ទើរតែទាំងអស់បញ្ចប់ដោយស្នោនៅលើផ្ទៃរាវ។ ស្នោត្រូវបានយកចេញហើយបញ្ជូនសម្រាប់ដំណើរការបន្ថែមទៀត - ដើម្បីទទួលបានអ្វីដែលគេហៅថាការប្រមូលផ្តុំ .

បច្ចេកទេសអណ្តែតអនុញ្ញាតឱ្យ ជាមួយនឹងការជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវនៃវត្ថុរាវចម្រុះ ដើម្បីបំបែកសារធាតុរ៉ែដែលមានប្រយោជន៍ដែលត្រូវការចេញពីថ្មសំណល់នៃសមាសធាតុណាមួយ។


ផ្នែកជាក់ស្តែង

"ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ capillary នៃគំរូផ្សេងៗនៃក្រដាស porous"

កម្មវត្ថុ: ដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិ capillary នៃគំរូផ្សេងៗនៃក្រដាស porous (ឧទាហរណ៍ កន្សែងក្រដាសពីក្រុមហ៊ុនផលិតផ្សេងៗគ្នា)។

ឧបករណ៍និងសម្ភារៈ: សំណាកក្រដាស, ទឹកចម្រោះ, បន្ទាត់, ងូតទឹក។

វិធីសាស្រ្តប្រតិបត្តិ៖


ឈ្មោះ​អ្នក​ផលិត





ការប៉ាន់ប្រមាណកាំ capillary, 10 -5 ម៉ែត្រ





2,25
2,3

2,25

0,6621
4

LLC "BRIZ", Novorossiysk

1,8
1,75

1,78

0,837
3



1,3
1,25

1,32

1,1286
2



2,5
2,1

2,26

0,6592
4

ខ្ញុំបានធ្វើការពិសោធន៍ម្តងទៀត ដោយជំនួសទឹកដោយទឹកដោះគោ។

ទឹកដោះគោ 2.5%;

ក្នុងការគណនាខ្ញុំបានប្រើតម្លៃតារាងខាងក្រោម៖

 - ដង់ស៊ីតេនៃទឹកដោះគោ (1.03x10 3 គីឡូក្រាម / ម 3);

 - ភាពតានតឹងផ្ទៃ (សម្រាប់ទឹកដោះគោនៅព្រំដែនជាមួយខ្យល់ = 46x10 -3 N/m)


ឈ្មោះ​អ្នក​ផលិត

កម្ពស់លើករាវ, 10 -2 ម៉ែត្រ

តម្លៃជាមធ្យមនៃកម្ពស់កើនឡើង 10 -2 ម៉ែត្រ

ការប៉ាន់ប្រមាណកាំ capillary, 10 -3 ម៉ែត្រ

ការវាយតម្លៃគុណភាពនៃការស្រូបយកសំណើមយោងទៅតាមប្រព័ន្ធ 4 ចំណុច

OOO ក្រដាសរុស្ស៊ី ផលិតផលទាំងអស់ Bryansk

1,1
1,1
1,09

0,836
4

LLC "BRIZ", Novorossiysk

0,8
0,55
0,64

1,424
3

LLC New Technologies, Krasnodar

0,3
0,38
0,31

2,94
2

IP Kitaikin A.B. Novoshakhtinsk តំបន់ Rostov

0,98
1,0
0,97

0,94
4

ការរកឃើញ និងការសន្និដ្ឋាន



  1. ជាលទ្ធផលនៃការងារដែលបានអនុវត្តការវាយតម្លៃគោលបំណងនៃគុណភាពនៃកន្សែងក្រដាសពីក្រុមហ៊ុនផលិតផ្សេងៗត្រូវបានទទួល។

  2. លទ្ធផលល្អបំផុតត្រូវបានបង្ហាញដោយគំរូនៃក្រុមហ៊ុនផលិតដូចខាងក្រោម: LLC Russian Paper ALL Products, Bryansk និង IP Kitaikin A.B. Novoshakhtinsk តំបន់ Rostov

  3. អាក្រក់បំផុតគឺកន្សែងរបស់ New Technologies LLC, Krasnodar ដែលផលិតសម្រាប់ហាង Magnit ។

  4. កន្សែងល្អបំផុតអាចត្រូវបានណែនាំសម្រាប់ប្រើនៅក្នុងបន្ទប់បរិភោគអាហាររបស់ Lyceum លេខ 43 ។

បញ្ជីគន្ថនិទ្ទេស


  1. សព្វវចនាធិប្បាយរូបវិទ្យា។ http://enc-dic.com/enc_physics/Kapilljarne-javlenija-911.html

  2. លក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុរាវ http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=161&Itemid=72#q3

  3. បាតុភូត capillary ។ http://seaniv2006.narod.ru/1191.html (03.12.12)

បាតុភូត Capillary, បាតុភូតផ្ទៃនៅព្រំប្រទល់នៃអង្គធាតុរាវជាមួយឧបករណ៍ផ្ទុកមួយផ្សេងទៀត ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភាពកោងនៃផ្ទៃរបស់វា។ ភាពកោងនៃផ្ទៃរាវនៅព្រំប្រទល់ជាមួយដំណាក់កាលឧស្ម័នកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវដែលមានទំនោរកាត់បន្ថយចំណុចប្រទាក់និងផ្តល់ឱ្យបរិមាណរាវមានកម្រិតនៃរូបរាងស្វ៊ែរ។ ដោយសារស្វ៊ែរមានផ្ទៃអប្បបរមាសម្រាប់បរិមាណដែលបានផ្តល់ឱ្យ រូបរាងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងថាមពលផ្ទៃអប្បបរមានៃអង្គធាតុរាវ i.e. ស្ថានភាពលំនឹងស្ថេរភាពរបស់វា។ ក្នុងករណីមានបរិមាណច្រើនគ្រប់គ្រាន់នៃអង្គធាតុរាវ ឥទ្ធិពលនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃត្រូវបានផ្តល់សំណងដោយទំនាញ ដូច្នេះវត្ថុរាវដែលមាន viscosity ទាបចាប់យកទម្រង់នៃនាវាដែលវាត្រូវបានចាក់យ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយវាមិនគិតថ្លៃទេ។ ផ្ទៃហាក់ដូចជារាបស្មើ។

អវត្ដមាននៃទំនាញផែនដី ឬក្នុងករណីនៃម៉ាស់តូចបំផុត អង្គធាតុរាវតែងតែមានរូបរាងស្វ៊ែរ (ទម្លាក់) ភាពកោងនៃផ្ទៃដែលកំណត់អ្វីៗជាច្រើន។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុមួយ។ ដូច្នេះ បាតុភូត capillary ត្រូវបានប្រកាស និងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពគ្មានទម្ងន់ កំឡុងពេលកំទេចអង្គធាតុរាវក្នុងមជ្ឈដ្ឋានឧស្ម័ន (ឬបាញ់ឧស្ម័នចូលទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ) និងការបង្កើតប្រព័ន្ធដែលមានដំណក់ទឹក ឬពពុះជាច្រើន (emulsion, aerosols) ។ , foams), ក្នុងអំឡុងពេលនៃការកើតឡើងនៃដំណាក់កាលថ្មីនៃដំណក់ទឹករាវក្នុងអំឡុងពេល condensation នៃចំហាយ, ពពុះចំហាយក្នុងអំឡុងពេលរំពុះ, ស្នូលគ្រីស្តាល់។ នៅពេលដែលអង្គធាតុរាវចូលមកប៉ះនឹងអង្គធាតុរាវ (អង្គធាតុរាវផ្សេងទៀត ឬអង្គធាតុរឹង) ភាពកោងនៃចំណុចប្រទាក់កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុង។

នៅក្នុងករណីនៃការសើម ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលវត្ថុរាវចូលមកប៉ះនឹងជញ្ជាំងរឹងនៃនាវា កម្លាំងទាក់ទាញដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរឹង និងអង្គធាតុរាវ បណ្តាលឱ្យវាឡើងតាមជញ្ជាំងនាវា ដែលជាលទ្ធផល។ ផ្នែកនៃផ្ទៃរាវដែលនៅជាប់នឹងជញ្ជាំងមានរូបរាងកោង។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងបណ្តាញតូចចង្អៀត, capillaries រាងស៊ីឡាំង, meniscus concave ត្រូវបានបង្កើតឡើង - ផ្ទៃរាវកោងទាំងស្រុង (រូបភាព 1) ។

អង្ករ។ 1. ការកើនឡើង capillary hរាវសើមជញ្ជាំងនៃ capillary នៃកាំមួយ។ r; q - មុំទំនាក់ទំនងនៃការសើម។

សម្ពាធ capillary ។

ចាប់តាំងពីកម្លាំងនៃភាពតានតឹងផ្ទៃ (អន្តរផ្ទៃ) ត្រូវបានដឹកនាំ tangential ទៅលើផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ ភាពកោងនៃអង្គធាតុរាវក្រោយនាំឱ្យមានរូបរាងនៃសមាសធាតុដែលដឹកនាំនៅខាងក្នុងបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវ។ ជាលទ្ធផលសម្ពាធ capillary កើតឡើងតម្លៃដែល Dp ទាក់ទងទៅនឹងកាំមធ្យមនៃកោងនៃផ្ទៃ r 0 ដោយសមីការ Laplace:

ឌីភី = p 1 - p 2 \u003d 2s 12 / r 0, (1)

ដែលជាកន្លែងដែល p 1 និង p 2 - សម្ពាធក្នុងអង្គធាតុរាវទី 1 និងជិតខាងដំណាក់កាលទី 2 (ឧស្ម័នឬអង្គធាតុរាវ) s 12 - ភាពតានតឹងផ្ទៃ (អន្តរមុខ) ។

ប្រសិនបើផ្ទៃរាវគឺ concave (r 0< 0), давление в ней оказывается пониженным по сравнению с давлением в соседней фазе p 1 < р 2 и Dp < 0. Для выпуклых поверхностей (r 0 >0) សញ្ញានៃ Dp ត្រូវបានបញ្ច្រាស។ សម្ពាធ capillary អវិជ្ជមានដែលកើតឡើងនៅពេលដែលជញ្ជាំងនៃ capillary ត្រូវបាន wetted ដោយរាវនាំឱ្យការពិតដែលថាសារធាតុរាវនឹងត្រូវបានបូមចូលទៅក្នុង capillary រហូតដល់ទម្ងន់នៃកម្ពស់ជួរឈររាវ។ hនឹងមិនធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ Dp ។ នៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង កម្ពស់នៃការកើនឡើង capillary ត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត Jurin៖


ដែល r 1 និង r 2 គឺជាដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ 1 និងមធ្យម 2 g គឺជាការបង្កើនល្បឿននៃទំនាញ r គឺជាកាំនៃ capillary q គឺជាមុំសើម។ សម្រាប់វត្ថុរាវដែលមិនសើមជញ្ជាំង capillary, cos q< 0, что приводит к опусканию жидкости в капилляре ниже уровня плоской поверхности (h < 0).

ពីកន្សោម (2) ធ្វើតាមនិយមន័យនៃថេរ capillary នៃរាវ ក= 1/2 ។ វាមានវិមាត្រនៃប្រវែង និងកំណត់ទំហំលីនេអ៊ែរ Z[ក,បាតុភូត capillary ក្លាយជាសំខាន់ ដូច្នេះសម្រាប់ទឹកនៅ 20 ° C ក = 0.38 សង់ទីម៉ែត្រនៅក្នុងទំនាញខ្សោយ (g: 0) តម្លៃ កកើនឡើង។ នៅក្នុងតំបន់នៃទំនាក់ទំនងភាគល្អិត capillary condensation នាំឱ្យមានការកន្ត្រាក់នៃភាគល្អិតនៅក្រោមសកម្មភាពនៃសម្ពាធថយចុះ Dp ។< 0.

សមីការ Kelvin ។

ភាពកោងនៃផ្ទៃរាវនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធចំហាយលំនឹងនៅពីលើវា។ របើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ពាធចំហាយឆ្អែត psខាងលើផ្ទៃរាបស្មើនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ ធ.ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ Kelvin៖

តើបរិមាណម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវនៅឯណា R គឺជាថេរនៃឧស្ម័ន។ ការថយចុះឬការកើនឡើងនៃសម្ពាធចំហាយអាស្រ័យលើសញ្ញានៃកោងនៃផ្ទៃ: លើផ្ទៃប៉ោង (r 0 > 0) p > p s ;លើស concave (r 0< 0) រ< р s . . ដូច្នេះ, នៅពីលើដំណក់, សម្ពាធចំហាយត្រូវបានកើនឡើង; នៅក្នុងពពុះផ្ទុយទៅវិញវាត្រូវបានបន្ទាប។

ដោយផ្អែកលើសមីការ Kelvin ការបំពេញនៃ capillaries ឬ porous សាកសពត្រូវបានគណនានៅ ការ condensation capillary ។ចាប់តាំងពីតម្លៃ រមានភាពខុសប្លែកគ្នាសម្រាប់ភាគល្អិតដែលមានទំហំខុសៗគ្នា ឬសម្រាប់ផ្ទៃដែលមានទំនាប និង protrusions សមីការ (3) ក៏កំណត់ទិសដៅនៃការផ្ទេររូបធាតុនៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរប្រព័ន្ធទៅជាស្ថានភាពលំនឹងមួយ។ ជាពិសេសនេះនាំឱ្យការពិតដែលថាដំណក់ឬភាគល្អិតធំដែលទាក់ទងគ្នានឹងកើនឡើងដោយសារតែការហួត (ការរលាយ) នៃតូចៗហើយភាពមិនប្រក្រតីនៃផ្ទៃនៃសាកសពដែលមិនមែនជាគ្រីស្តាល់ត្រូវបានរលោងចេញដោយសារតែការរលាយនៃ protrusions និងការជាសះស្បើយនៃជំងឺធ្លាក់ទឹកចិត្ត។ ភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃសម្ពាធចំហាយទឹក និងការរលាយកើតឡើងតែនៅ r 0 តូចគ្រប់គ្រាន់ (សម្រាប់ទឹកឧទាហរណ៍នៅ r 0 ។ ដូច្នេះសមីការ Kelvin ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីកំណត់លក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធ colloidal និងសាកសព porous និងដំណើរការនៅក្នុងពួកគេ។

អង្ករ។ 2. ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់សារធាតុរាវតាមប្រវែង លីត្រនៅក្នុង capillary នៃកាំ r; q - មុំទំនាក់ទំនង។

impregnation capillary ។

ការថយចុះនៃសម្ពាធនៅក្រោម concave menisci គឺជាហេតុផលមួយសម្រាប់ចលនា capillary នៃអង្គធាតុរាវឆ្ពោះទៅរក menisci ជាមួយនឹងកាំតូចជាងនៃ curvature ។ ករណីជាក់លាក់មួយនៃការនេះគឺ impregnation នៃសាកសព porous - ការស្រូបយកដោយឯកឯងនៃសារធាតុរាវចូលទៅក្នុងរន្ធញើស lyophilic និង capillaries (រូបភាព 2) ។ ល្បឿន vចលនានៃ meniscus នៅក្នុង capillary ដែលមានទីតាំងស្ថិតនៅផ្ដេក (ឬនៅក្នុង capillary បញ្ឈរស្តើងណាស់នៅពេលដែលឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដីគឺតូច) ត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ Poiseuille:

កន្លែងណា លីត្រគឺជាប្រវែងនៃផ្នែករាវដែលស្រូប h គឺជា viscosity របស់វា Dp គឺជាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនៅក្នុងផ្នែក លីត្រស្មើនឹងសម្ពាធ capillary នៃ meniscus: Dp = - 2s 12 cos q/r ។ ប្រសិនបើមុំទំនាក់ទំនង q មិនអាស្រ័យលើល្បឿន វីវាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគណនាបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវស្រូបយកក្នុងអំឡុងពេល tពីសមាមាត្រ៖

លីត្រ(t) = (rts 12 cos q/2h) l/2 ។ (5)

ប្រសិនបើ q ជាមុខងារ vបន្ទាប់មក លីត្រនិង vទាក់ទងនឹងទំនាក់ទំនងស្មុគ្រស្មាញ។

សមីការ (4) និង (5) ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាអត្រា impregnation នៅពេលព្យាបាលឈើជាមួយនឹងថ្នាំសំលាប់មេរោគ ក្រណាត់ជ្រលក់ពណ៌ ការដាក់សារធាតុកាតាលីករទៅកាន់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន porous ការ leaching និងការសាយភាយនៃសមាសធាតុថ្មដ៏មានតម្លៃ។ល។ ដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃ impregnation ជាញឹកញាប់ surfactants បានប្រើដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការសើមដោយកាត់បន្ថយមុំទំនាក់ទំនង q ។ ជម្រើសមួយក្នុងចំណោមជម្រើសសម្រាប់ impregnation capillary គឺការផ្លាស់ទីលំនៅនៃអង្គធាតុរាវមួយពីឧបករណ៍ផ្ទុក porous មួយដោយមួយផ្សេងទៀត ដែលមិនលាយជាមួយដំបូង និងល្អប្រសើរជាងមុន wetting ផ្ទៃនៃរន្ធញើស។ នេះគឺជាមូលដ្ឋានឧទាហរណ៍នៃវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការទាញយកប្រេងសំណល់ពីអាងស្តុកទឹកជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ aqueous នៃ surfactants និងវិធីសាស្រ្តនៃ porosimetry បារត។ ការស្រូបយក capillary នៃដំណោះស្រាយទៅក្នុងរន្ធញើស និងការផ្លាស់ទីលំនៅនៃវត្ថុរាវដែលមិនអាចរលាយបានពីរន្ធញើស អមដោយការស្រូបយក និងការសាយភាយនៃសមាសធាតុត្រូវបានពិចារណាដោយ physicochemical hydrodynamics ។

បន្ថែមពីលើស្ថានភាពលំនឹងដែលបានពិពណ៌នានៃអង្គធាតុរាវ និងចលនារបស់វានៅក្នុងរន្ធញើស និងសរសៃឈាម ស្ថានភាពលំនឹងនៃបរិមាណតិចតួចបំផុតនៃអង្គធាតុរាវ ជាពិសេសស្រទាប់ស្តើង និងខ្សែភាពយន្ត ត្រូវបានគេហៅផងដែរថាជាបាតុភូត capillary ផងដែរ។ បាតុភូត capillary ទាំងនេះត្រូវបានសំដៅជាញឹកញាប់ថាជាបាតុភូត capillary ប្រភេទ II ។ ឧទាហរណ៍ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការពឹងផ្អែកនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវនៅលើកាំនៃដំណក់ទឹកនិងដោយភាពតានតឹងលីនេអ៊ែរ។ បាតុភូត Capillary ត្រូវបានសិក្សាជាលើកដំបូងដោយ Leonardo da Vinci (1561), B. Pascal (សតវត្សទី 17) និង J. Jurin (សតវត្សទី 18) ក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយបំពង់ capillary ។ ទ្រឹស្តីនៃបាតុភូត capillary ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្នាដៃរបស់ P. Laplace (1806), T. Jung (1804), A. Yu. Davydov (1851), J. W. Gibbs (1876), I. S. Gromeka (1879, 1886) ។ ការចាប់ផ្តើមនៃការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីនៃបាតុភូត capillary នៃប្រភេទទីពីរត្រូវបានដាក់ដោយស្នាដៃរបស់ B.V. Deryagin និង L. M. Shcherbakov ។

បាតុភូត CAPILLARY- សំណុំនៃបាតុភូតដែលបណ្តាលមកពីសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងផ្ទៃ interfacial នៅចំណុចប្រទាក់នៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ immiscible; ទៅ K. i. ជាធម្មតារួមបញ្ចូលបាតុភូតនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលបណ្តាលមកពីកោងនៃផ្ទៃរបស់វា ជាប់នឹងអង្គធាតុរាវ ឧស្ម័ន ឬត្រឹមត្រូវ។ សាឡាង។ K. Ya. គឺជាករណីពិសេសនៃបាតុភូតផ្ទៃ។ អវត្ដមាននៃអង្គធាតុរាវផ្ទៃតែងតែកោង។ នៅក្រោមឥទិ្ធពល បរិមាណរាវមានកំណត់មាននិន្នាការទៅជាទម្រង់បាល់ ពោលគឺដើម្បីកាន់កាប់បរិមាណជាមួយអប្បបរមា។ ផ្ទៃ។ កម្លាំងទំនាញផ្លាស់ប្តូររូបភាពយ៉ាងសំខាន់។ អង្គធាតុរាវដែលមាន viscosity ទាប ឆាប់យកទម្រង់នៃនាវា ដែលវាត្រូវបានចាក់ ហើយផ្ទៃទំនេររបស់វា (មិននៅជាប់នឹងជញ្ជាំងនៃនាវា) ក្នុងករណីមានអង្គធាតុរាវច្រើនគ្រប់គ្រាន់ និងផ្ទៃធំនៃ ផ្ទៃទំនេរគឺរាបស្មើ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលម៉ាសនៃអង្គធាតុរាវថយចុះ តួនាទីនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃកាន់តែសំខាន់ជាងកម្លាំងទំនាញ។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលកំទេចវត្ថុរាវក្នុងឧស្ម័ន (ឬឧស្ម័ននៅក្នុងអង្គធាតុរាវ) ដំណក់ទឹក (ពពុះ) ស្វ៊ែរត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ទម្រង់។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធដែលមានដំណក់ទឹក ឬពពុះច្រើន (emulsion, aerosols រាវ, foams) និងលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការបង្កើតរបស់ពួកវាត្រូវបានកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយភាពកោងនៃផ្ទៃនៃទម្រង់ទាំងនេះ នោះគឺ K. I. តួនាទីដ៏ធំរបស់ K.I. ពួកវាក៏ដើរតួក្នុង nucleation កំឡុងពេល condensation នៃចំហាយទឹក រាវ និង crystallization ។ ភាពកោងនៃផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវក៏អាចកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មរបស់វាជាមួយនឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវ ឬរឹងផ្សេងទៀត។ ក្នុងករណីនេះវត្តមានឬអវត្តមាននៃ សើមរាវលើផ្ទៃនេះ។ ប្រសិនបើវាកើតឡើង ពោលគឺ ម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវ 1 (រូបទី 1) ធ្វើអន្តរកម្មកាន់តែខ្លាំងជាមួយនឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរឹង 3 ជាងជាមួយនឹងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវ (ឬឧស្ម័ន) 2 ផ្សេងទៀត បន្ទាប់មកស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃភាពខុសគ្នានៅក្នុង កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល អង្គធាតុរាវកើនឡើងតាមជញ្ជាំងនៃនាវា និងនៅជាប់នឹងរាងកាយរឹង ផ្នែកមួយនៃផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវនឹងកោង។ អ៊ីដ្រូស្តាទិច សម្ពាធដែលបណ្តាលមកពីការកើនឡើងនៃកម្រិតរាវមានតុល្យភាព សម្ពាធ capillary- ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធខាងលើ និងខាងក្រោមផ្ទៃកោង ដែលតម្លៃដែលទាក់ទងទៅនឹងកោងក្នុងតំបន់នៃផ្ទៃរាវ។ ប្រសិនបើអ្នកនាំជញ្ជាំងសំប៉ែតនៃកប៉ាល់ឱ្យជិតវត្ថុរាវនោះតំបន់នៃកោងនឹងត្រួតលើគ្នាហើយ meniscus ត្រូវបានបង្កើតឡើង - ផ្ទៃកោងទាំងស្រុង។ នៅក្នុង capillary បែបនេះនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃ wetting នៅក្រោម meniscus concave មួយ, សម្ពាធត្រូវបានទាប, រាវកើនឡើង; ទំងន់នៃជួរឈររាវ។ h 0 ធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពសម្ពាធ capillary Dр ។ នៅក្នុងលំនឹង

ភាពតានតឹងលើផ្ទៃគឺមានភាពងាយស្រួលក្នុងការកំណត់ដោយពិសោធន៍។ មានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់កំណត់ភាពតានតឹងលើផ្ទៃដែលត្រូវបានបែងចែកទៅជាឋិតិវន្ត ពាក់កណ្តាលឋិតិវន្ត និងថាមវន្ត។ វិធីសាស្រ្តឋិតិវន្តគឺផ្អែកលើបាតុភូត capillary ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងកោងនៃចំណុចប្រទាក់។

ជាមួយនឹងរូបរាងនៃផ្ទៃកោងរវាងដំណាក់កាល សម្ពាធខាងក្នុងនៃរាងកាយផ្លាស់ប្តូរ និងសម្ពាធ Laplace បន្ថែម (capillary) កើតឡើង។ Rដែលអាចបង្កើន ឬបន្ថយសម្ពាធខាងក្នុងនៃផ្ទៃរាបស្មើ។ សម្ពាធបន្ថែមនេះអាចត្រូវបានតំណាងថាជាលទ្ធផលនៃកម្លាំងភាពតានតឹងផ្ទៃដែលដឹកនាំទៅកណ្តាលនៃកោងកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ។ កោងអាចជាវិជ្ជមានឬអវិជ្ជមាន (រូបភាព 2.2) ។

អង្ករ។ ២.២.គ្រោងការណ៍នៃការបង្កើតសម្ពាធបន្ថែមសម្រាប់ផ្ទៃដែលមានវិជ្ជមាន (a) និងអវិជ្ជមាន (ខ)កោង

ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការថយចុះដោយឯកឯងនៃថាមពលផ្ទៃ និងការបំប្លែងរបស់វាទៅជាថាមពលមេកានិចនៃការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃរាងកាយ។ ក្នុងករណីនេះនៅក្នុងសមីការ (2.2) សម្រាប់ថាមពល Helmholtz នៅថេរ T, n, qមានតែលក្ខខណ្ឌពីរប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវយកមកពិចារណា។ dF=-pdV+ods. នៅលំនឹង dF = 0 ដូច្នេះ pdv=ods. នៅក្នុងកន្សោមនេះ។ p = ភីសម្ពាធបន្ថែម (សម្ពាធ Laplace) ស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធរវាងសម្ពាធនៃរាងកាយដែលមានផ្ទៃរាបស្មើនិងកោង (AR)៖

សមាមាត្រត្រូវបានគេហៅថាកោងនៃផ្ទៃ។

សម្រាប់ផ្ទៃរាងស្វ៊ែរ។ ជំនួសកន្សោមនេះ។

ទៅក្នុងសមីការសម្រាប់សម្ពាធបន្ថែម យើងទទួលបានសមីការ Laplace៖

ត្រង់ណា ជី- កាំនៃកោង; - កោងឬបែកខ្ញែក (រូបភាព 2.3) ។

ប្រសិនបើផ្ទៃមានរាងមិនទៀងទាត់ គោលគំនិតកោងមធ្យមត្រូវបានប្រើ ហើយសមីការរបស់ Laplace គឺ

កន្លែងដែល Gr / * 2 - កាំសំខាន់នៃកោង។

អង្ករ។ ២.៣.ការកើនឡើង capillary នៃរាវក្នុងអំឡុងពេល wetting (a) និងមិន wetting (អំពី)ជញ្ជាំង capillary

សម្រាប់ភាពតានតឹងផ្ទៃ សមីការ Laplace អាចត្រូវបានសរសេរឡើងវិញក្នុងទម្រង់បង្ហាញពីសមាមាត្រនៃផ្ទៃ

កាំនៃភាពតានតឹងនៃ capillary ជីនិងសម្ពាធ Rពពុះឧស្ម័នមួយចេញពី capillary ជ្រមុជនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ វាស្ថិតនៅលើសមាមាត្រនេះដែលវិធីសាស្ត្រនៃការកំណត់ពិសោធន៍នៃភាពតានតឹងផ្ទៃរបស់ Rehbinder ត្រូវបានផ្អែកលើ។

វិធីសាស្ត្រ Rehbinder វាស់សម្ពាធដែលពពុះឧស្ម័នរត់ចេញពី capillary ដែលត្រូវបានបន្ទាបដោយអង្គធាតុរាវ។ នៅពេលពពុះលោត សម្ពាធដែលបានវាស់នឹងស្មើនឹងសម្ពាធ capillary រហូតដល់កាំនៃផ្ទៃកោង - ទៅកាំនៃ capillary ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការវាស់កាំ capillary នៅក្នុងការពិសោធន៍ ដូច្នេះការវាស់វែងដែលទាក់ទងត្រូវបានអនុវត្ត៖ សម្ពាធត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងពពុះឧស្ម័នដែលលោតតាមអង្គធាតុរាវដែលមានភាពតានតឹងផ្ទៃដែលគេស្គាល់ (អង្គធាតុរាវនេះត្រូវបានគេហៅថាស្តង់ដារ) ហើយបន្ទាប់មក សម្ពាធ រនៅក្នុងពពុះឧស្ម័នដែលលោតតាមអង្គធាតុរាវដែលមានភាពតានតឹងផ្ទៃដែលបានកំណត់។ ទឹកចម្រោះជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាអង្គធាតុរាវស្តង់ដារ ហើយ bidistillate ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវាស់វែងត្រឹមត្រូវ។

សមាមាត្រនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវស្តង់ដារទៅនឹងសម្ពាធនៅក្នុងពពុះដែលលោតឆ្លងកាត់វាត្រូវបានគេហៅថាថេរ។

capillary ។ ជាមួយនឹងតម្លៃដែលគេស្គាល់នៃភាពតានតឹងផ្ទៃ

(t 0 និងសម្ពាធវាស់និង រសម្រាប់អង្គធាតុរាវស្ដង់ដារ និងការស៊ើបអង្កេត ភាពតានតឹងផ្ទៃនៃក្រោយត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្តគណនាចម្បងនៃវិធីសាស្ត្រនេះ៖

ប្រសិនបើតម្លៃត្រូវបានគេស្គាល់ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់នោះតម្លៃនៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវដែលត្រូវបានកំណត់ក៏នឹងមានភាពត្រឹមត្រូវផងដែរ។ វិធីសាស្ត្រ Rehbinder ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវនៃការកំណត់ភាពតានតឹងផ្ទៃរហូតដល់ 0.01 mJ/m 2 ។

នៅពេលប្រើវិធីសាស្រ្តលើកកំពស់នៃការកើនឡើង (ឬការធ្លាក់ចុះ) នៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុង capillary ត្រូវបានវាស់ ហើយ cc ត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងកម្ពស់នៃការកើនឡើងនៃអង្គធាតុរាវស្តង់ដារដែលភាពតានតឹងផ្ទៃត្រូវបានគេដឹង (រូបភាព 2.4) ។

អង្ករ។ ២.៤.

ហេតុផលសម្រាប់ការកើនឡើងនៃ capillary គឺថាអង្គធាតុរាវដែលសើមជញ្ជាំងនៃ capillary បង្កើតជាកោងជាក់លាក់នៃផ្ទៃហើយសម្ពាធ capillary Laplace បណ្តាលឱ្យរាវនៅក្នុង capillary រហូតដល់ទម្ងន់នៃជួរឈររាវមានតុល្យភាពនៃកម្លាំងសម្ដែង។ ការកើនឡើងនៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុង capillary ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅពេលដែលកោងនៃផ្ទៃរាវគឺអវិជ្ជមាន។ ជាមួយនឹង concave meniscus សម្ពាធ Laplace មាននិន្នាការពង្រីកអង្គធាតុរាវ ហើយលើកវាឡើង ការកើនឡើង capillary ត្រូវបានគេហៅថាវិជ្ជមាន វាជារឿងធម្មតាសម្រាប់វត្ថុរាវដែលសើមជញ្ជាំងនៃ capillary (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រព័ន្ធកញ្ចក់ទឹក) ។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើកោងនៃផ្ទៃគឺវិជ្ជមាន (ប៉ោងប៉ោង) នោះសម្ពាធបន្ថែមមានទំនោរទៅបង្ហាប់អង្គធាតុរាវ ហើយការថយចុះរបស់វានៅក្នុង capillary ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលត្រូវបានគេហៅថាការកើនឡើង capillary អវិជ្ជមាន។ បាតុភូតស្រដៀងគ្នានេះគឺជារឿងធម្មតាសម្រាប់ករណីដែលជញ្ជាំងនៃ capillary មិនត្រូវបាន wetted ដោយរាវ (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រព័ន្ធកញ្ចក់ - បារត) ។

ការវិនិច្ឆ័យដោយរូបភព។ ២.៤. wetting ប៉ះពាល់ដល់ធរណីមាត្រផ្ទៃ ហើយប្រសិនបើ r ជាកាំនៃកោង នោះកាំនៃ capillary ខ្លួនវា រទាក់ទងនឹងវាដោយទំនាក់ទំនង

កន្លែងណា ក្នុង- មុំទំនាក់ទំនងនៃការសើម (ស្រួច, ផ្តល់ថាជញ្ជាំងនៃ capillary ត្រូវបាន wetted ដោយរាវ) ។ វាធ្វើតាមពីទំនាក់ទំនងចុងក្រោយ

ការជំនួសទំនាក់ទំនងនេះទៅជាសមីការ (2.4) យើងទទួលបាន

ប្រសិនបើយើងយកទៅក្នុងគណនីថាសម្ពាធនៃជួរឈររាវនៅក្នុងសមីការ pdv=odsទាក់ទងនឹងកម្ពស់របស់វា។ mgh = V(p-p^)gh,អ្នកអាចទទួលបានសមាមាត្រ ហើយបន្ទាប់មករូបមន្ត Jurin៖

កន្លែងណា h- កម្ពស់នៃការកើនឡើងនៃសារធាតុរាវនៅក្នុង capillary នេះ; រគឺជាដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ; psគឺជាដង់ស៊ីតេនៃចំហាយទឹករបស់វា; g- ការបង្កើនល្បឿនទំនាញ។

បានផ្តល់ថាដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ រនិងដង់ស៊ីតេចំហាយរបស់វា។ psមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន។ (រ » ទំ s) សម្រាប់ភាពតានតឹងផ្ទៃយើងអាចសរសេរបាន។

នៅក្នុងរូបមន្តសាមញ្ញជាងនេះ វាក៏ត្រូវបានគេសន្មត់ថាជញ្ជាំងនៃនាវាត្រូវបានសើមទាំងស្រុងដោយរាវ (cos ក្នុង = 1):

^ _ 2(7

gR(p-Ps)"

នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃវិធីសាស្រ្តការគណនានៃភាពតានតឹងផ្ទៃត្រូវបានអនុវត្តតាមរូបមន្ត

កន្លែងណានិង h- កម្ពស់នៃការកើនឡើងនៅក្នុង capillary នៃស្តង់ដារនិងការធ្វើតេស្តរាវ; p^u ទំ- ដង់ស៊ីតេរបស់ពួកគេ។

វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានប្រើជា cos ដែលបានផ្ដល់ឱ្យពិតប្រាកដ នៅក្នុង - const, កាន់តែប្រសើរ ក្នុង= 0° ដែលអាចទទួលយកបានសម្រាប់វត្ថុរាវជាច្រើនដោយគ្មានលក្ខខណ្ឌបន្ថែម។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ វាចាំបាច់ក្នុងការប្រើ capillaries ស្តើងដែលត្រូវបាន wetted បានយ៉ាងល្អដោយរាវ។ វិធីសាស្រ្តបង្កើន capillary ក៏អាចផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ក្នុងការកំណត់ភាពតានតឹងផ្ទៃរហូតដល់ 0.01-0.1 mJ / m ។

អត្ថបទ​ដែល​ទាក់ទង