Капиллярлық құбылыстар
Әр түрлі орталардың шекарасында (мыс: сұйық және қатты дене) жұғу және
жұқпау құбылысын бақылауға болады. Молекулалық тартылу күштері
сұйықтар мен қатты денелердің молекулаларының арасында да болады, олар
шама жағынан сұйықпен қатты дененің табиғатына байланысты.
Егер сұйық пен қатты дененің молекулаларының арасындағы тартылыс күші
сұйықтың молекулаларының тартылыс күшінен көп болса, сұйықтың
молекулалары қатты дененің бетіне жабысады. Бұл құбылыс
жұғу
деп
аталады, сұйық
жұққыш
деп аталады, ал сұйық беті гидрофильді болады (2-
сурет). Егер сұйық пен қатты дененің арасындағы молекулаларының
тартылыс күші, сұйықтың молекулаларының тартылыс күшінен аз болса,
сұйық
жұқпайтын
деп аталады, ал сұйық беті гидрофобты болады (3-сурет).
Жұғу жағдайында бұрыш
<
/2 ,
ал толық жұғылғанда
=0
0
. Толық
жұғылмағанда бұрыш
= -
ға
тең болады.
Беттік керілу күші сұйықтықтың бетін өзгертеді де, сыртқы күшке
қатысты қосымшса қысым пайда болады. Қосымша қысым Лаплас
формуласымен анықталады:
, мұндағы - беттің қисықтық радиусы, - беттік керілу.
Беттің қисықтығы (мениск) капилляр трубалардағы сұйықтықта жұғу (4а
сурет) немесе жұқпау (4б сурет) құбылыстарында пайда болады.
r
P
2
r
2 сурет.
3 сурет.
14
Жұғуда ойыс мениск пайда болады. Қысым күштері сұйықтан жоғары
бағытталады, яғни сұйықтың капиллярмен көтерілуі болады. Бұл тепе-теңдік
жағдайда орындалады.
Эмболия
Сұйықтығы бар капиллярдағы газ көпіршігін қарастырайық. Жұғатын сұйыққа
түскен газ көпіршігі екі жағынан менискімен шектеледі, олардың астында
қосымша қысым пайда болады. Егер сұйық қозғалмаса менискі бірдей
радиусқа ие болады (
) (5а-сурет) қысымдары теңеседі. Егер сырттан
қысым әсер етсе, менискілер деформацияланады және олардың радиустары
өзгереді (5б-сурет). Қосымша қысымдар теңеспейді,
айырмасы болады.
Сұйықтың ағуын қиындатады. Қан тамырларында осындай құбылыс болуы
мүмкін (газ көпіршігімен тығындалады деп айтуға болады).
Мұндай құбылысты
газдық эмболия
деп атайды. Газдық эмболия ірі тамырлар
жарақат алғанда пайда болуы мүмкін: қанға түскен газ көпіршігі қанның
жүруіне кедергі жасайды.
Тамырға құйылатын сұйықтықпен бірге газ көпіршігі түскенде де осы
құбылыс байқалады. Қандағы газ көпіршігі көбінесе сүңгуірлерде төменнен
жоғары биіктікке көтерілгенде, ал ұшқыштар мен ғарышкерлерде кабинамен
немесе скафандрмен ең жоғарғы биіктікте герметизация жасағанда пайда
болуы мүмкін. Бұл құбылыс қоршаған атмосфералық қысымның төмендеуінен
қандағы газдар ерітілген күйден еркін газ тәріздес күйге өтуімен
түсіндіріледі.Қан айналу үрдісінде де капиллярлық құбылыс үлкен рөл
атқарады. Бұнда қан жүретін жіңішке тамырлар капилляр, олар капиллярлық
түтіктердің ролін атқарады. Капиллярлық құбылыс табиғатта кең тараған және
әртүрлі үрдістерде маңызы зор.Көптеген дәрілік заттар инекция үшін ерітінді
P
gh
2
1
r
r
м
P
5-сурет
а)
б)
R
r
h
h
4
а—
4б
сур
15
түрінде дайындалады. Дәрілік заттарды енгізу беттік керілуге тікелей
байланысты, сол себептен беттік керілуді анықтау фармацияда негізгі рөл
атқарады.
16
Do'stlaringiz bilan baham: |