КАПИЛЛЯР (латынша «капиларис – қылдай») – өте жіңішке түтікше.
КАПИЛЛЯРЛЫҚ – өте жіңішке, өте жұқа; капиллярлық қасиет.
КАПИЛЛЯРЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР (латынша «капиллариус – өте жіңішке, қылдай») – бір-бірімен араласпайтын орталардың шекарасында беттік керілудің әсерінен пайда болатын физикалық құбылыстар. Басқа сұйықпен, газбен немесе өзінің буымен шекаралас сұйық бетінің иілуі (ойыс немесе дөңес болуы) де капиллярлық құбылысқа жатады.
Сұйық бетінің иілуі салдарынан, онда қосымша капиллярлық қысым (∆р) пайда болады. Бұл қысымның шамасы беттің орташа қисықтығы Лаплас теңдеуімен
байланысқан: ∆р = р1 – р2 = 2σ12/r, мұндағы σ12 – екі ортаның шекарасындағы беттік керілу, р1 және р2 – сұйықтағы 1-ортадағы және онымен жанасқан 2-ортадағы қысым, r – беттің орташа қисықтық радиусы. Сұйықтың ойыс бетінің (r<0) астындағы қысым теріс таңбалы (∆р<0), ал дөңес бетінің (r>0) астындағы қысым оң таңбалы (∆р>0) болады. Шекаралық бет жазық (r=∞) болса, сұйыққа қосымша қысым әсер етпейді (∆р=0). Бұл құбылыс молекулааралық өзараәсерлесу күші мен сыртқы күш (негізінен ауырлық күші) әсерінен болатын сұйық бетінің тепе-теңдігі мен қозғалысының кейбір түрлерін де қамтиды. Сыртқы күш әсер етпесе немесе ол басқа күшпен теңгерілсе, сұйық беті жазық болмай,
а – капиллярдың жұқтыраратын қа- бырғасындағы сұйықтың жоғары кө- терілуі; б – капиллярдың жұқтырмай- тын қабырғасымен сұйықтың төмен түсуі
әрқашан қисықталған дөңес болады. Мысалы, салмақсыздық жағдайындағы шектелген сұйық көлемі беттік керілудің әсерінен шар тәрізді пішінді қабылдайды. Бұл жағдайда сұйық орнықты тепе-теңдікте болады. Өйт- кені, көлемдері бірдей геометриялық денелердің ішіндегі бет ауданы ең кіші болатын дене – шар. Едәуір мөлшерде алынған тұтқырлығы аз сұйық, өзі құйылған ыдыстың пішінін қабылдайды. Тартылыс күші беттік керілудің әсерін жеңетіндіктен, мұндай сұйықтың бос беті ж а з ы қ болады. Бірақ сұйықтың массасы кеміген сайын беттік керілудің әсері артады. Сұйықты газ ішіне бүріккенде немесе газды сұйықпен араластырғанда ш а р т ә р і з д і ұсақ тамшылар немесе көпіршіктер пайда болады.
Қатты денемен жанасқан сұйық бетінің пішініне жұғу құбылысының едәуір әсері болады. Сұйықтың қатты денеге жұғуы үшін, сұйық пен қатты дене молекулалары арасындағы ілінісу күші сұйық молекулаларының өз арасындағы
ілінісу күшінен артық болуы қажет. Сұйық а – капиллярлық қысымдар айырымы қатты дене бетімен (капиллярмен, ыдыспен) әсерінен капиллярдағы сұйықтың ара- ласуы (r1> r2); б – капиллярлық қысым-
өзінің бетіндегі газбен салыстырғанда күшті дардың қысу әсері (мысалы, эластикалық өзараәсерлесетін болғандықтан, қатты дене қабырғалы капиллярда) мен сұйықтың молекулаларының арасында әсер ететін тартылыс күштері сұйықтың ыдыс қабырғасы бойымен жоғары көтерілуіне ықпал етеді, осыдан сұйықтың ыдыс қабырғасына жанасатын тұсында сұйық бетінің қисықтануы пайда болады. Осы жайт т е р і с қ ы с ы м (капиллярлық) тудырады. Бұл қысым о й ы с (майысқан) беттің әрбір нүктесінде дәлме-дәл қосымша қысымды теңгереді, осы қосымша қысымды сұйықтың жоғары көтерілген деңгейі тудырады. 1-сызбада ыдыстың қабырғасына жұғатын сұйық бетінің пішіні бейнеленген. Сұйықтың ыдыстағы (капилляр түтіктегі) беті о й ы с болады. Қатты денеге жұқпайтын сұйықтың капилляр түтіктегі деңгейі кең ыдыстағы сұйық деңгейінен төмен және оның беті д ө ң е с болады. Капилляр түтіктегі сұйықтың ойыс беті мениск деп аталған. Жұғатын сұйықтың менискісі о й ы с, жұқпайтын сұйықтың менискісі дөңес болады. Ойыс менискі астындағы капиллярлық қысым теріс болғандықтан, түтіктегі сұйық салмағы капиллярлық қысыммен (∆р) теңгерілгенше, сұйық жоғары көтеріледі. Тепе-теңдік күйде (ρ1– ρ2)·gh = ∆р = 2σ12/r, мұндағы ρ1 және ρ2 – сұйық (1) пен газдың (2) тығыздығы, g – еркін түсу үдеуі. Д.Жюрен (1684–1750) формуласы деп аталатын бұл өрнек сұйықтың капилляр түтік бойымен көтерілу (төмен түсу) биіктігін (һ) анықтайды.
Капиллярлық құбылыстар табиғатта, өндірісте, тұрмыста пайдаланылады. Судың топыраққа және әртүрлі кеуек материалдарға сіңуі, сұйықтың тығыз матамен жоғары көтерілуі, кен байытуда қолданылатын флотация (қалқу) тәсілі капиллярлық құбылыстарға негізделген.
Капиллярлық құбылысты алғаш рет 1516 жылы итальян суретшісі, сәулетшісі, инженері Леонардо да Винчи (1452 – 1519) ашып зерттеген. Одан кейін француз философ-математигі Блез Паскаль (ХVII ғ.) мен Д.Жюрен (ХVІІІ ғ.) капилляр түтікпен тәжірибе жасаған. Осы құбылыстың теориясы П.Лапластың (1806), Т.Юнгтің (1805), Д.Гиббстің (1875) және И.С.Громеканың (1879, 1886) еңбектерінде дамытылған.
КАПИЛЛЯРЛЫҚ ҚЫСЫМ – беттік (фазааралық) керілу тудырған фазаларда (сұйық–бу немесе екі сұйық арасындағы) бөлетін майысқан беттердің екі жағындағы қысымдардың айырымы.