
【化】 capillary tube method
capillary
【化】 capillaries; capillary tube
【医】 capillary; capillary tube; vasa capillare
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
毛细管法(Capillary Method)是一种基于毛细现象的实验技术,利用内径极细的玻璃管(毛细管)中液体因表面张力产生的上升或下降效应进行物理或化学测量。其核心原理是液体在狭窄管道内因分子间作用力与固液界面张力形成的自发运动现象。
毛细管法指通过观察液体在毛细管中的行为(如液柱高度变化、流速等)来测定物质性质的方法。其理论基础为杨-拉普拉斯方程(Young-Laplace equation),描述毛细管内液柱高度 ( h ) 与管径 ( r )、液体密度 ( rho )、表面张力 ( gamma ) 及接触角 ( theta ) 的关系: $$ h = frac{2gamma costheta}{rho g r} $$ 其中 ( g ) 为重力加速度。该公式表明,液柱高度与管径成反比,与液体表面张力成正比。
将样品填充于毛细管一端,置于加热装置中,观察样品熔化时的温度变化。此方法因操作简便、样品用量少(<1 mg)被广泛应用于药物纯度检测(如《中华人民共和国药典》通则0612)。
通过毛细管粘度计(如奥氏粘度计)测定液体流经毛细管的时间,结合哈根-泊肃叶定律计算动力粘度: $$ eta = frac{pi r Delta P t}{8LV} $$ 其中 ( Delta P ) 为压力差,( L ) 为管长,( V ) 为流出体积,( t ) 为流出时间。
毛细管电泳(CE)技术利用电场驱动样品在毛细管中迁移,根据分子电荷、大小实现高效分离,应用于DNA测序、蛋白质分析等(参见Journal of Chromatography A权威综述)。
《中国大百科全书·物理学卷》"毛细现象"条目(中国大百科全书出版社,2009).
《中华人民共和国药典》2020年版,通则0612"熔点测定法".
ASTM D445-21《透明与不透明液体运动粘度测定标准方法》(美国材料与试验协会).
Landers, J.P. (Ed.). Handbook of Capillary Electrophoresis. CRC Press, 1997.
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毛细管法是指利用毛细管的物理特性(如内径极小、流体流动特性)进行测量或控制的一类方法。以下是详细解释:
毛细现象基础
当液体在细管(内径0.5~2mm)中流动时,由于表面张力、黏滞力和重力等作用,会表现出特定的流动规律。例如,液体在毛细管中的上升或下降高度与管径成反比(如的毛巾吸水实验所示)。
测量黏度的原理
在恒定温度下,液体流经直立毛细管的时间与其运动黏度成正比。通过对比已知黏度的标准液体与待测液体的流动时间,可计算待测液体的黏度。
黏度测定
如品氏毛细管法,需在恒定温度下测量原油等流体流经标定毛细管的时间(参考)。实验需使用毛细管黏度计、恒温浴和秒表等设备。
制冷系统控制
在空调中,通过计算毛细管长度和内径(如经验公式:$G=5.54(Delta P/L)^{0.571}D^{2.71}$),调节制冷剂流量和压力差,实现高效制冷。
化学与材料科学
用于颜料处理,通过毛细管压力差促进溶剂浸润粒子内部,排出水分(如所述)。
“毛细管”广义指内径极细的管子(如血管、物理实验管),狭义可特指制冷系统中的紫铜管。
如需进一步了解某领域的具体操作(如黏度测定步骤或制冷毛细管设计),可参考、3等来源。
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