Kapillaritet
Från Rilpedia
Kapillaritet eller kapillär stighöjd är ett mått på markporernas sugkraft på vatten. Ju mindre porer, desto hårdare binds vattnet i marken. Kapillaritet beror huvudsakligen på kohesion och adhesion.
Innehåll |
Matematiskt samband
Sambandet mellan porstorlek och bindningstryck ser ut enligt följande:
där
- ht = kapillär stighöjd eller tension (meter)
- r = markporens ekvivalentradie
- σ = vattets ytspänning (0,07 N/m)
- ф = vattnets bindningsvinkel till materialet
- ρ = vattnets densitet (1000 kg/m3)
- g = tyngdaccelerationen (9,82 m/s2)
När markvattnet binds till en vanlig mineraljord (med hydrofila egenskaper), blir bindningsvinkeln 180 grader och cosφ blir då -1. Uttrycket kan då föreknklas till:
Detta matematiska samband förklarar varför markvattnet finns i de små markporerna och markluften i de stora markporerna. Detta samband är också användbart för att tolka pF-kurvan.
Organiska jordar
Organiska jordar har både hydrofila och hydrofoba egenskaper, vilker starkt påverkar vattnets bindningsvinkel till det organiska materialet. Vilka egenskaper som dominerar är helt beroende på markens vattenhalt.
Vid fuktiga förhållanden
Vid fuktiga förhållanden dominerar de hydrofila egenskaperna och markvattnet beter sig då på samma sätt som i en vanlig mineraljord, d.v.s. att markluften finns i de stora markporerna och markvattnet i de små markporerna.
Vid torra förhållanden
Om den organiska jorden däremot tillåts att torka ut, får de hydrofoba egenskaperna övertaget. Då blir bindningsvinkeln nära 0 och uttrycket cosφ blir +1. Vi får då en kapillär sjunkhöjd, som kan matematiskt kan beskrivas:
Det innebär i praktiken att markvattnet hamnar i de stora markporerna och markluften i de små markporerna. Har den organiska jorden väl fått hydrofoba egenskaper, får den ett stort bevätningsmotstånd och det blir mycket svårt att återfå de hydrofila egenskaperna under pågående växtodlingssäsong.
