Apa itu Aksi Kapiler?

Aksi kapiler adalah prinsip yang menjelaskan mengapa cairan sering ditarik menjadi zat lain. Fenomena ini juga kadang-kadang digambarkan sebagai “kapilaritas.” Contoh klasik dari tindakan ini melibatkan handuk kertas dan genangan air yang tumpah: ketika handuk dicelupkan ke dalam air, handuk akan menyedot air. Ini menjelaskan sejumlah besar peristiwa yang terjadi di alam, dari bagaimana pohon berhasil mendapatkan air sampai ke puncaknya hingga cara air seolah memanjat sedotan.

Beberapa faktor terlibat dalam aksi kapiler. Yang pertama adalah kohesi, kecenderungan molekul suatu zat untuk saling menempel. Air merupakan elemen kohesif, dengan tingkat kohesi yang menciptakan tegangan permukaan yang tinggi. Ketika air ditumpahkan di atas meja, ia cenderung saling menempel di genangan air, bukannya menyebar, karena bersifat kohesif.

Faktor kedua adalah adhesi, kecenderungan beberapa zat untuk tertarik pada zat yang berbeda. Dalam contoh pohon dan air di tanah, cairan ditarik ke serat selulosa di batang pohon, yang membentuk kapiler kecil yang dikenal sebagai xilem. Saat cairan menempel, itu menciptakan meniskus, kurva kecil, di sepanjang tepi xilem. Tegangan permukaan air menyebabkan air naik saat meniskus terbentuk, karena gaya adhesi antara kayu dan molekul air, dan meniskus baru akan terbentuk saat air ditarik lebih jauh ke dalam pohon. Tanpa usaha apa pun, pohon itu dapat menarik air sampai ke cabang-cabangnya yang paling atas.

Ketika meniskus melengkung ke bawah, menciptakan permukaan cekung, cairan dikatakan “membasahi” zat yang ditariknya, menciptakan keadaan yang diperlukan untuk terjadinya aksi kapiler. Untuk contoh pembasahan sederhana, isi segelas air dan perhatikan bentuk meniskus. Itu harus lebih tinggi di sisi kaca, dengan permukaan air di tengah kaca lebih rendah. Ketika permukaan cembung terbentuk, cairan tidak membasahi permukaan, karena kohesi cairan lebih kuat daripada gaya perekat yang mendorong kapilaritas. Merkuri adalah contoh cairan yang tidak membasahi.

Semakin padat suatu cairan, semakin kecil kemungkinannya untuk menunjukkan kapilaritas. Hal ini juga kurang umum dengan cairan yang memiliki tingkat kohesi yang sangat tinggi, karena molekul individu dalam cairan ditarik lebih erat satu sama lain daripada ke permukaan yang berlawanan. Akhirnya, aksi kapiler juga akan mencapai titik keseimbangan, di mana kekuatan adhesi dan kohesi adalah sama, dan berat cairan menahannya di tempatnya. Sebagai aturan umum, semakin kecil tabung, semakin tinggi itu cairan akan ditarik.