Acción capilar
La acción capilar (a veces , capilaridad , movimiento capilar , efecto capilar o absorción ) es el proceso de un líquido que fluye en un espacio estrecho sin la ayuda de, o incluso en oposición a, fuerzas externas como la gravedad . El efecto se puede ver en la extracción de líquidos entre los pelos de un pincel, en un tubo delgado, en materiales porosos como papel y yeso, en algunos materiales no porosos como arena y fibra de carbono licuada , o en una célula biológica . Se produce por fuerzas intermoleculares .entre el líquido y las superficies sólidas circundantes. Si el diámetro del tubo es suficientemente pequeño, entonces la combinación de la tensión superficial (causada por la cohesión dentro del líquido) y las fuerzas adhesivas entre el líquido y la pared del recipiente actúan para impulsar el líquido. [1]
Capilar proviene de la palabra latina capillaris, que significa "de o parecido al cabello". El significado se deriva del diminuto diámetro, parecido a un cabello, de un capilar. Si bien capilar generalmente se usa como sustantivo, la palabra también se usa como adjetivo, como en "acción capilar", en la que un líquido se mueve, incluso hacia arriba, en contra de la gravedad, a medida que el líquido es atraído a la superficie interna del capilares.
El flujo de masa de agua líquida desde las raíces hasta las hojas es impulsado en parte por la acción capilar, pero principalmente por las diferencias de potencial hídrico . Si el potencial hídrico en el aire ambiental es menor que el potencial hídrico en el espacio aéreo de la hoja del poro estomático, el vapor de agua descenderá por el gradiente y se moverá desde el espacio aéreo de la hoja hacia la atmósfera. Este movimiento reduce el potencial hídrico en el espacio aéreo de la hoja y provoca la evaporación del agua líquida de las paredes celulares del mesófilo. Esta evaporación aumenta la tensión sobre el agua meniscoen las paredes de las celdas y disminuir su radio y por lo tanto la tensión que se ejerce sobre el agua en las celdas. Debido a las propiedades cohesivas del agua, la tensión viaja a través de las células de la hoja hasta el xilema de la hoja y el tallo, donde se crea una presión negativa momentánea a medida que el agua sube por el xilema desde las raíces. [2] A medida que se produce la evaporación en la superficie de la hoja, las propiedades de adhesión y cohesión funcionan en conjunto para extraer moléculas de agua de las raíces, a través del tejido del xilema y fuera de la planta a través de los estomas. [3] En plantas y árboles más altos, la fuerza de la gravedad solo puede ser superada por la disminución de la presión hidrostática (agua) en las partes superiores de las plantas debido a la difusión del agua desde los estomas hacia la atmósfera.. El agua se absorbe en las raíces por ósmosis y los nutrientes minerales disueltos viajan con ella a través del xilema .
La primera observación registrada de la acción capilar fue de Leonardo da Vinci . [4] [5] Se dice que un antiguo alumno de Galileo , Niccolò Aggiunti , investigó la acción capilar. [6] En 1660, la acción capilar era todavía una novedad para el químico irlandés Robert Boyle ., cuando informó que "algunos hombres franceses curiosos" habían observado que cuando un tubo capilar se sumergía en agua, el agua ascendía a "cierta altura en la tubería". Boyle luego informó de un experimento en el que sumergió un tubo capilar en vino tinto y luego sometió el tubo a un vacío parcial. Encontró que el vacío no tenía ninguna influencia observable sobre la altura del líquido en el capilar, por lo que el comportamiento de los líquidos en los tubos capilares se debía a algún fenómeno diferente del que rige en los barómetros de mercurio. [7]
Otros pronto siguieron el ejemplo de Boyle. [8] Algunos (p. ej., Honoré Fabri , [9] Jacob Bernoulli [10] ) pensaban que los líquidos ascendían en los capilares porque el aire no podía entrar en los capilares tan fácilmente como los líquidos, por lo que la presión del aire era menor dentro de los capilares. Otros (p. ej., Isaac Vossius , [11] Giovanni Alfonso Borelli , [12] Louis Carré , [13] Francis Hauksbee , [14] Josia Weitbrecht [15] ) pensaron que las partículas de líquido se atraían entre sí y hacia las paredes . del capilar.
