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小さな管内を水が吸い上げる毛細管現象。小さいほど高くまで吸い上げるっていいますが、小さい毛細管の限界ってどのくらいなんでしょうか?
ガラス管とかではなく、自然界や人工物で、どのくらい小さな径までが毛細管現象をおこすのか知りたいです。たとえば、セメントの場合は○μmの孔とか?
どなたか教えてください

教えて!goo グレード

A 回答 (4件)

毛細管現象自体は,たとえば数10nmレベルの穴でもおきます.それ以下になると,穴が分子のレベルと近くなり過ぎ,液体が連続体であるという近似が成立しなくなってくるため,巨視的な観察で見られる毛細管現象とは挙動が変わってきてしまいます.


セメントなどの分散系では分散物の大きさが穴の径に比べて十分小さければ巨視的な意味での毛管現象がおこるでしょう.ただし,分散媒である水だけが現象を示せばよいのなら,上記同様数10nmレベルまでということになるでしょうか.
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液体を水に固定すると


毛細管を形成する物質の種類によっても異なります。
物質の濡れやすさの大小が影響します。
同じ理由で水中に溶解している溶質が界面張力に及ぼす影響もあります。

液体に対する外力(攪拌、動的な力)の影響も考えられます。 (血液の場合は心臓の生み出す血圧)
これらの全ての総合できまるのではないでしょうか。
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分子の大きさまでではないでしょうか。



メカニズムが毛細管現象だけなのかまでは自信がありませんが、たとえば傷のない皮膚に対し、数十nm程度の大きさのウイルスは侵入することができません。しかし1nm以下の薬剤とか、もっと小さい水分子は浸入できます。

事実、サリンなどの化学兵器は皮膚から浸透することを狙っていますし、ハンドクリームなども皮膚から浸透します。

ただpHの関係とか、親水・親油性などによって左右されるでしょう。
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吸い上げられる液体の比重、粘度、密度等により決まるのではありませんか。

セメントの場合も水との配合度により異なってくるはずです。
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