Взаимодействие "жидкость-жидкость" в капилляре

В процессе контроля дефект заполняется разными жидкими дефектоскопическими материалами. Сначала - это моющая жидкость, затем капилляр заполняет индикаторная жидкость. Затем индикаторная жидкость удаляется с поверхности очищающей жидкостью и, наконец, индикаторная жидкость вступает в контакт с жидким носителем проявителя.

Рассмотрим самый общий случай, когда в тупиковом капилляре находится жидкость 1 (Ж₁)и с ней в контакт приводится вторая жидкость 2 (Ж₂),химически не реагирующая с ней (рис. 2.8). В зависимости от поверхностного натяжения жидкостей ( , ), давления насыщенного пара (Р₁ ,Р₂),краевого угла смачивания (θ₁, θ₂)возможны два крайних варианта их взаимодействия.

Рис. 2.8.Схема взаимодействия жидкости 1 (Ж₁)и жидкости 2 (Ж₂)в тупиковом капилляре.

Случай полного извлечения жидкостью 2 жидкости 1: σ₂ cos θ₂ < σ₁ cos θ₁

Исследователями на основании анализа термодинамики процесса показано, что если удовлетворяются условия

σ₁ cos θ₁ > σ₂ cos θ₂ (2.5)

жидкость Ж₂полностью вытеснит из капилляра жидкость Ж₁и займет ее место (случай полного извлечения). Например, если в капилляре индикаторный пенетрант ЛЖ-6А, то его извлекает ацетон, пентан, бензол, бутиловый и этиловый спирты. Если критерий (2.5) не выполняется, возможно частичное извлечение.

Третий случай, когда Ж₂защемляет Ж₁в капилляре и не дает ей выйти из капилляра. Знание критерия (2.5) позволяет прогнозировать результаты взаимодействия различных дефектоскопических жидкостей. Представим, например, случай, когда остатки моющей жидкости не дают индикаторной жидкости попасть в дефект, т.е. дефект не будет выявлен. Знание критерия (2.5) позволяет правильно составлять дефектоскопические наборы и быть уверенным в их эффективном действии, что они выявляет опасный дефект и предотвратят техническую аварию.