Kaj je kapilarna cev?

Kapilarna cev je zelo tanka cev, izdelana iz togega materiala, kot je plastika ali steklo. Cevi se uporabljajo za zbiranje vzorcev tekočin, ki bodo tekle v cevi proti učinkom gravitacije v procesu, imenovanem kapilarno delovanje. Običajno se uporabljajo na medicinskih in raziskovalnih področjih za ekstrakcijo zelo majhnih vzorcev tekočin, ki jih je treba analizirati, kot so vzorci krvi za diabetike, ali za transport v druge naprave, kot so petrijevke ali mikroskopi, za nadaljnje študije ali eksperimentiranje.

Debelina odprtine kapilarnih cevi se razlikuje od aplikacije do aplikacije, pri čemer je odločilni dejavnik gostota ali teža tekočine, ki jo je treba črpati. Obstaja veliko velikosti vnaprej izdelanih cevi za posebne aplikacije, kot je odvzem krvi. za testiranje ravni sladkorja v krvi. V raziskovalnih aplikacijah bodo raziskovalci pogosto segreli središče steklene cevi blizu njenega tališča. Nato potegnejo konce, sredino raztegnejo v zelo fino cev, primerno za njihove neposredne potrebe, in ko se steklo ohladi, ga na sredini zlomijo, da ustvarijo orodje po meri.

Vse te cevi delujejo skozi proces, imenovan kapilarno delovanje. Ta postopek uporablja dve fizični sili – površinsko napetost in oprijem – za preprečevanje učinkov gravitacije in pripravo vzorca. Površinska napetost je tvorba pregrade na površini tekočine, ki jo ustvari sila, ki je potrebna za ločevanje posameznih molekul tekočine med seboj. To silo lahko opazimo v kozarcu za pitje, ki ga lahko napolnimo z vodo do nivoja, ki je nekoliko večji od volumna kozarca, tako da se dvigne nad rob. Voda ostane nad kozarcem, ker je sila, potrebna za ločevanje vodnih molekul na površini, večja od sile, s katero deluje gravitacija na vodo nad robom kozarca.

Adhezija pomaga pri kapilarnem delovanju z ustvarjanjem medsebojno privlačne sile med tekočino in samo cevjo. V primeru kozarca z vodo voda privlači rob kozarca in se oprime nje, kar ustvarja mejo za površino vode. To je tisto, kar zadrži vodo v kozarcu, medtem ko površinska napetost določa, kako visoko se lahko voda dvigne nad njo.

Kapilare so po naravi zelo tanke. Zaradi tega dejstva obstaja velika količina oprijema okoli notranjosti cevi, ki ustvarja površino na vrhu in dnu tekočine v cevi. Posledično, ko tekočina naleti nanjo, jo s silami oprijema potegnejo v cev, kar ustvari površino s specifično površinsko napetostjo, ki ostane nedotaknjena zaradi oprijema stranic cevi. Tekočina se bo še naprej dvigala po cevi, dokler teža skupne mase vse tekočine v cevi ne preseže površinske napetosti na dnu.