Wie funktioniert ein Kapillarröhrchen?

Ein Kapillarröhrchen nutzt die Kohäsions-, Adhäsions- und Oberflächenspannung einer Flüssigkeit, um die Flüssigkeit an den Innenwänden eines engen Röhrchens hochzuziehen. Dadurch kann eine Flüssigkeit wie Blut oder Wasser aufsteigen das Rohr auch gegen die Schwerkraft nach oben.

Kapillarröhrchen werden häufig in Arztpraxen verwendet, um Blutproben zu entnehmen. Blut besteht hauptsächlich aus Wasser. Wasser hat inhärente physikalische Eigenschaften, die es an sich selbst (Kohäsion) sowie an anderen Oberflächen (Adhäsion) haften lassen. Wenn das schmale Röhrchen mit dem Wasser in Kontakt kommt, heften sich einige Moleküle an das Innere des Röhrchens. Als nächstes führen der Zusammenhalt und die Oberflächenspannung des Wassers dazu, dass andere Wassermoleküle folgen, wenn die ersten das Rohr hinaufsteigen. Diese Aktion wird oft als "Klettern" oder "Dochtwirkung" bezeichnet.

Die Größe des Lochs im Kapillarrohr bestimmt, wie weit die Flüssigkeit nach oben steigen kann; Je kleiner das Loch, desto weiter kann die Flüssigkeit gegen die Schwerkraft aufsteigen. Wenn das Kapillarröhrchen vertikal gehalten wird, hört die Flüssigkeit schließlich auf zu klettern, wobei die Kräfte zwischen Schwerkraft und Kletterwirkung ausgeglichen sind. Das Material des Kapillarröhrchens kann aufgrund unterschiedlicher Oberflächenreibungskräfte auch einen Einfluss darauf haben, wie weit die Flüssigkeit aufsteigt.