Двустороннее заполнение тупикового капилляра

Благодаря тепловому движению некоторая часть молекул на поверхности жидкости имеет достаточно большие скорости, чтобы преодолеть силы когезии, удерживающие молекулы в жидкости, и покидает жидкость. Это явление называют испарением. В результате столкновений молекулы пара могут снова оказаться вблизи поверхности жидкости и проникнуть вглубь. Таким образом, молекулы все время вылетают из жидкости и вновь возвращаются в нее. Если вылетает больше молекул, чем возвращается обратно, жидкость испаряется. Если наоборот, вылетает меньшее число молекул, чем возвращается, происходит конденсация пара. В том случае, когда жидкость покидает столько же молекул, сколько возвращается, устанавливается равновесие между паром и жидкостью. Пар в этом случае называют насыщенным.

Давление насыщенного пара при неизменной температуре является постоянной величиной. В табл. 2.2 приведены значения давления насыщенного пара для некоторых веществ, при t = 20° С.

Таблица 2.2. Давление насыщенного пара при температуре 20° С

Для раствора давление насыщенного пара складывается из давлений насыщенных паров компонентов раствора с учетом их концентрации и определяется законом Рауля.

Следует иметь в виду, что вблизи искривленной поверхности жидкости мениска давление насыщенного пара отличается от давления вблизи плоской поверхности и зависит от кривизны поверхности. На рис. 2.6 показано явление переконденсации пара с мениска левого на мениск правый, где радиус меньше. Одновременно происходит пленочное перетекание по стенке капилляра жидкости слева направо благодаря пленочному пристеночному адсорбционному слою. В результате мениски сольются и тупиковый капилляр полностью заполняется дефектоскопической жидкостью.

Рис. 2.6. Двустороннее заполнение тупикового капилляра индикаторной жидкостью: R₁, R₂ − радиусы мениска; S - пристеночный пленочный адсорбционный слой индикаторной жидкости; l₁ - глубина проникновения жидкости у входа в капилляр; l₂ - глубина жидкости у вершины капилляра, попавшей в вершину благодаря переконденсации с мениска R₁ на мениск R₂, и, главным образом, пристеночному течению пленочного адсорбционного слоя S.