La acción capilar es un principio que explica por qué los líquidos a menudo se incorporan a otras sustancias. Este fenómeno también se describe a veces como «capilaridad». Un ejemplo clásico de esta acción involucra una toalla de papel y un charco de agua derramado: cuando la toalla se sumerge en el agua, succiona el agua. Explica una gran cantidad de eventos que ocurren en la naturaleza, desde cómo los árboles logran hacer llegar el agua hasta la copa hasta la forma en que el agua parece trepar por una pajita.
Varios factores están involucrados en la acción capilar. El primero es la cohesión, la tendencia de las moléculas de una sustancia a unirse. El agua es un elemento cohesivo, con un nivel de cohesión que crea un alto grado de tensión superficial. Cuando se derrama agua sobre una mesa, tiende a pegarse en un charco, en lugar de extenderse, porque es cohesiva.
El segundo factor es la adhesión, la tendencia de algunas sustancias a ser atraídas por sustancias diferentes. En el ejemplo de un árbol y el agua en el suelo, el líquido es atraído hacia las fibras de celulosa en el tronco del árbol, que forman pequeños capilares conocidos como xilema. A medida que el líquido se adhiere, crea un menisco, una pequeña curva, a lo largo de los bordes del xilema. La tensión superficial en el agua hace que el agua suba a medida que se forma el menisco, debido a la fuerza de adhesión entre la madera y las moléculas de agua, y se formará un nuevo menisco a medida que el agua se introduzca más en el árbol. Sin ningún esfuerzo de su parte, el árbol puede llevar el agua hasta sus ramas superiores.
Cuando un menisco se curva hacia abajo, creando una superficie cóncava, se dice que el fluido está “mojando” la sustancia a la que es atraído, creando las circunstancias necesarias para que ocurra la acción capilar. Para un ejemplo simple de mojado, llene un vaso de agua y observe la forma del menisco. Debe ser más alto a los lados del vaso, con la superficie del agua en el medio del vaso siendo notablemente más baja. Cuando se forma una superficie convexa, el líquido no moja la superficie, porque la cohesión del líquido es más fuerte que las fuerzas adhesivas que promueven la capilaridad. El mercurio es un ejemplo de líquido no humectante.
Cuanto más denso es un líquido, es menos probable que demuestre capilaridad. También es menos común con líquidos que tienen un nivel muy alto de cohesión, porque las moléculas individuales en el fluido se atraen más estrechamente entre sí que en una superficie opuesta. Eventualmente, la acción capilar también alcanzará un punto de equilibrio, en el que las fuerzas de adhesión y cohesión son iguales, y el peso del líquido lo mantiene en su lugar. Como regla general, cuanto más pequeño sea el tubo, más arriba se extraerá el líquido.