Het verschijnsel der c. ontleent zijn naam aan het gedrag van vloeistoffen in nauwe buizen (capillairen). Plaatst men in een bak met water een open, nauwe, glazen buis van 0,2 mm diameter, dan ziet men, dat het water in de buis ongeveer 15 cm hoger staat dan dat in de bak.
Deze z.g. capillaire opstijging is een gevolg van de aantrekkende krachten tussen glas en water (adhaesie), waardoor het water langs de wand omhoog kruipt, terwijl door de onderlinge aantrekking der waterdeeltjes (cohaesie) het water ook in het inwendige van de buis opstijgt. De opstijging eindigt, wanneer het gewicht van de waterkolom evenwicht maakt met de naar boven gerichte krachten. Het water hangt nu als het ware aan de glaswand en aan het wateroppervlak, waarin krachten werken welke het oppervlak trachten samen te trekken. Dergelijke krachten, welke een gevolg zijn van de cohaesie, werken steeds in cen vloeistofoppervlak, ook wanneer de vloeistof zich niet in een nauwe buis bevindt (b.v. bij een waterdruppel, welke aan een kraan hangt). Zij worden eveneens tot de capillaire verschijnselen gerekend.
De grootte van de kracht in het oppervlak per eenheid van lengte heet oppervlaktespanning of capillariteitsconstante. Daar er een bepaalde verhouding bestaat tussen de adhaesie- en de cohaesiekrachten maakt een vloeistofoppervlak in aanraking met een vaste wand steeds eenzelfde hoek (z.g. randhoek) met deze wand. Is de adhaesie groot t.o.v. de cohaesie (b.v. bij water-glas), dan is deze hoek bijna 0° (een waterdruppel vloeit uit op een schone glasplaat). In het tegenovergestelde geval (b.v. bij kwik-glas) is de randhoek bijna 180o (een kleine kwikdruppel op een glasplaat is vrijwel bolvormig). In het laatste geval vertoont de vloeistof een neerdrukking in een capillair.
De capillaire stijghoogte is recht evenredig met de capillariteitsconstante en omgekeerd evenredig met de diameter van de capillair ; zij neemt af met toenemende randhoek.
De capillaire verschijnselen in de grond zijn van grote betekenis voor de waterhuishouding, speciaal wat betreft de verdamping en de watervoorziening van de plant. De grond is opgebouwd uit een groot aantal vaste deeltjes van verschillende afmetingen, waarvan de meeste een sterke aantrekking op water uitoefenen. In de ruimten tussen de deeltjes, de poriën, kan water door capillaire krachten worden opgezogen. Dit gebeurt b.v. steeds boven het phreatisch oppervlak waar capillaire opstijging optreedt in de z.g. capillaire zone.
Het water, dat niet een doorlopende verbinding met het grondwater heeft, het z.g. hangwater is echter ook voor een groot deel door capillaire krachten gebonden. (Verder spelen ook de osmotische krachten een rol, welke echter meestal klein zijn ten opzichte van de capillaire krachten, terwijl bij zeer droge grond de adhaesie-krachten overheersen.) Een waterhoeveelheid is dan aan alle zijden begrensd door gekromde oppervlakken (menisci). Naarmate de grond minder water bevat, is het aanwezige water sterker gebonden. Grond, welke niet met water verzadigd is, zal in staat zijn water, dat niet gebonden is, op te zuigen. Omgekeerd zal bij voldoende zuigkracht (die b.v. door een plantenwortel kan worden uitgeoefend) water aan de grond kunnen worden onttrokken.
De spanning, waarbij juist geen water aan de grond onttrokken wordt, noemt men de capillaire spanning of zuigspanning van die grond. Deze spanning wordt meestal uitgedrukt in cm’s waterdruk. De logarithme van dit bedrag wordt pF genoemd.
In de bodemphysica beschouwt men naast de krachten, waarmede het water aan de grond gebonden is, tevens de potentiële ‘energie (z. Arbeidsvermogen) van het water in de grond. Men let dan b.v. op de energie, welke nodig is, om 1 g water aan de grond te onttrekken. Voor niet gebonden water is deze energie 0, naarmate de grond droger is, neemt zij toe. Het tegengestelde van deze energie (d.w.z. dezelfde waarde met het minteken) wordt capillaire potentiaal genoemd. Deze wordt dus kleiner (sterker negatief) naarmate de grond droger is.
In overeenstemming hiermede beweegt het water van plaatsen met grotere naar die met kleinere potentiaal (verg. electrische potentiaal). Het is gebleken, dat planten water uit de grond kunnen opnemen, zolang de waarde van de zuigspanning van de grond beneden een bepaalde grenswaarde (ongeveer 16 atmosfeer, de waarde bij het ’verwelkingspunt) ligt. Het z.g. beschikbare water, dat bij kleinere spanningen gebonden is, staat voornamelijk onder invloed van capillaire krachten en de watervoorziening van de plant berust daarom in vele gevallen op capillaire waterbeweging
D. A. DE VRIES.
