渗透检测习题(3)

临界胶团浓度(简写为cmc):溶液性质发生突变对的浓度，即形成胶团时的浓度，称为临界胶团浓度。

只有水或水溶液中的表面活性剂浓度接近或超过cmc时，才会发生界面的吸附作用及增溶作用。

27表面活性剂为何分于发生界面吸附现象？表面活性剂在溶液界面上的吸附近于饱和时，溶液性质将发生哪些变化？

答:由于表面活性剂是，两亲，分子，所以能以水或水溶液中迁移并吸附于水或水溶液表面，而且作定向排列，极性的亲水基朝向水或水溶潍，非极性的亲油基朝外。所以表面活性剂易于发生界面吸附现象。

当表面活性剂分子在水或水溶液表面的吸附近于饱和时，水或水溶液的极性表面在很大程度上就被表面活性剂分子所覆盖，形成一层由碳氢链构成的表面层，表面性质大大改变。水或水溶液的表面张力大大降低，润湿性能大大提高。

28什么叫表面活性剂的增溶作用？产生增溶作用的根本原因是什么？

答:水溶液中表面活性剂的存在能使原来不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加，这就是表面活性剂的增溶作用。

表面活性剂在溶液中的浓度超过临界胶团浓度(cmc)以后，胶团形成。胶团的形成是微溶物溶度增加的根本原因，胶团形成越多，微溶物就溶解的多，增溶作用越显著。

29什么叫H.L.B值？写出单一非离子型表面活性剂的H.L.B值计算公式及几种成份组合的非离子型表面活性剂的H.L.B值计算公式？

答:H.L.B---非离子型表面活性剂的亲水性，可用亲水基的相对分子质量的大小来表示，称为亲憎平衡值(即H.L.B值)。

单一非离子型表面活性剂的H.L.B值计算公式是:

亲水基部分的相对分子质量 1

H.L.B＝ —————— --------------------×20＝ 亲水基质量%×—— 表面活性剂的相对分子质量 5

几种非离子型表面活性剂混合后H.L.B值计算公式:

ax+by+cz a，b，c组成混合乳化剂的各表面活性剂的H.L.B值

H.L.B＝ ------------ ---

x+y+z x，y，z各表面活性剂的质量。

30表面活性剂在水中分散情况与H.L.B值有怎样的大致关系？ 答:大致关系如下表， 3----6 6------8 8-----10 10-----13 〉13 H.L.B值 1-----4 强烈搅拌呈搅拌 呈稳定搅拌 呈半透透明溶液 分散情况 几乎不分散 分散不好 乳状分散 的乳状分散 明分散

31表面活性剂的H.L.B值不同，对应的作用也不同，简述对应关系？

答:表面活性剂的H.L.B值在1.5--3时具有消泡作用，在3.5--6时具有乳化作用(油包水即w/o)，在7--9时具有润湿作用，在8--18时具有乳化作用(水包油即o/w)，在13--l5时具有洗涤作用，在13--16时具有增溶作用。

32什么叫分散体系？分散相(内相，不连续相)和分散介质？

答:分散体系---就是一种或几种液体分散在另一种不相溶的液体中，而形成的所为分散体系。

分散相(内相，不连续相)---乳状液中以液珠(也可以是其它形式)形式存在的叫分散相(内相，不连续相)

分散介质---乳状液中连成一片的一相叫分散介质或外相，连续相。

33按分散程度的不同，分散体系分为哪几类？渗透检测中常用的乳状液属哪类？

答:分散程度可以用分散相的尺寸度量，分散相尺寸越小分散程度越高(即分散粒子的大小分类):可分为:1分子分散体系，2胶体分散体系，3粗分散体系。

渗透检测中常用的乳状液属于粗分散体系。

34按分散相和分散介质的不同的物质形态，可将分散体系分为哪几蒸？渗透检测中的乳状液属哪类？

答:按分散相和分散介质的不同……可分为8类:1液---气(例 雾)，2固---气(例烟尘)，3气---液(例泡沬，洗涤剂)，4液---液(例乳状液，牛奶)，5固---液(例油漆，墨汁)，6气---固(例泡沬，馒头)，7液---固(凝胶，豆腐)，8固---固(例有色玻璃，金矿砂)。

渗透检测中的乳状液属于，液---液类。

35什么叫乳状液？常见的乳状液有几种？举例？

答:乳状液------是一种液体分散于另一种不相混溶的液体中形成的胶体分散体系。外现常呈乳白色不透明状。由此而得名。

乳状液可分为:1外水内油(o/w)牛奶，2外油内水(w/o)原油，3水包油包水(w/o/w)，4油包水包油(o/w/o)。

36油水不相溶的根本原因是什么？为什么加入表面活性剂后油水就能相混？

答:这是由于油和水的接触面上存在界面张力，起着相互排斥和尽量缩小接触面积的作用，(即缩小表面积，降低表面积表面过剩自由能的趋势)。这就是油水不相溶的根本原因。

加入表面活性剂后，活性剂在油水两界面上产生一个吸附层，改变了界面状态和性质，降低了表面张力。并在分散相液珠周围形成坚固的保护膜，有一定机械强度。这就是形成稳定的乳状液的主要原因，也是乳化现象产生机理。

37什么叫乳化现象？什么叫乳化剂？乳化机理是什么？

答:乳化现象-----由于表面活性剂的作用使本来不能混合到一块的两液体，能够混合在一起的现象叫---

乳化剂-----是具有乳化作用的表面活性剂叫---- 乳化机理见上题。

38什么叫非离子型乳化剂的凝胶现象？为什么用凝胶现象可以提高渗透检测灵敏度？

答:非离子型乳化剂(主要由非离子型表面活性剂组成)与水混合后，其粘度随含水量的多少而变化的现象叫凝胶现象。在某一含水量范围内粘度有极大值，此范围称凝胶区。

渗透检测清冼时，工件表面接触大量的水，乳状液的含水量大大超过了凝胶区，粘度变小而易被水冲走洗掉，缺陷处的缝隙中接触水少，含水量在凝胶区，形成凝胶。不易被水冲走，从而提高了检测灵敏度。

39乳化形式有哪几种？如何识别？不同的乳化形式与H.L.B值之间的关系？

答:乳化形式一般有1油包水（W／O）2水包油（o／w）3水包油包水（w／o／w）4油包水包油（o／W／o）

鉴别方法1稀释法,乳壮液能与其分散介质相混溶,所以能与乳状液相混溶的液体应该与分散介质相同.因此可用水或油对乳状液你验.2染色法,用水溶性或油溶性染料试验.3,电导法,导电性好的是水包油o／w.

形成的乳状液是o／w还是w／o,取决于具有乳化作用的表面话性剂的H.L.B值,H.L.B值高时,亲水性好,反之亲油性好.当H.L.B值在8一10时,易形成o／w,当H.L.B值在3.5一6时易形成W／O.

40什么叫吸附现象?简述固体表面的吸附现象?吸附剂和吸附质?

答:吸附现象一一两物质相遇时,自一相内部富集于界面的现象叫吸附现象. 当固体和气体或液体接触时,凡能使液体或气体中的某些成份聚集到固体表面的现象,是固体表面的吸附现象.能起到吸附作用的固体叫吸附剂,被吸附到固体表面的气体或液体叫吸附质.

41简述表面活性剂在液体表面吸附现象中的作用?

答:当一种液体与另一种液体（或气体）接触时,凡是能把被接触的另一种液体（或气体）中的某些成份吸附到这一种液体上来的现象,就是液体表面的吸附现象.

表面活性剂在液体吸附现象中,能降低液体表面张力和界面张力. 42物理吸附和化学吸附的区别?

答:物理吸附,在低温下发生.温度升高,吸附量下降,吸附热小,吸附速度快,作用力小.物理吸附可在任何表面上发生没有选择.

化学吸附,吸附时放出的热量大,低温时速度低,温度升高速度增加,只有在高温下才能建立平衡,化学吸附对吸附剂特别敏感,是有选择的.先是吸附量增加,继续升高温度,将发生脱附现象（吸附分子逸去）而使吸附量下降. 43什么叫毛细现象?什么叫毛细管?举例说明.

答:毛细现象一一润湿液体（或不润湿液体）在毛细管中呈凹面并且上升（或呈凸面并且下降）的现象.

毛细管一一能够发生毛细现象的管子叫毛细管.如:平行板的夹缝,各种形状的棒,纤维.一片固体插入水中的边界等.

44湾曲液面产生附加压强的根本原因是什么?写出规则球状液面,柱状液面,平面液面及任意曲面液面的附加压强表达式,并指出其方向. 答:表面张力的存在是附加压强产生的根本原因.

规则球状附加压强：

2a3.14r2 2a a液体表面张力系数 P＝ ------------ ＝---------

R3.14r2 R R球面半径

柱状液面附加压强：

a

P＝ ---- --- 平面液面附加压强P＝0 R

任意曲面的附加压强：

1 1

P＝ a〔-------+--- ---〕 R1 R2

45分析毛细管中受力情况,并写出毛细管中上升的高度表达式?指出各符号的意义?

答：毛细管插入液体中，靠近管壁的液体就会上升（或下降），由于表面张力液体表面就会向下（或向上）收缩，减小表面积。随后润湿（或不润湿）作用又起主导作用，靠近管壁的液体又向上升（或下降），如此循环，至到达到平衡。

2 a cosθ h润湿液体在毛细管中上升的高度 cm h＝ ---- -------- a液体的表面张力系数 mn/m r ρ g r毛细管内壁半径 cm ρ液体密度 g/cm3 g重力加速度 第三章 渗透检测的光学基础

46简述光子说及光的波粒二象性的基本内？

答:空间传播的光(包括不可见光)线的能量，并不是连续分布的，而是由一个一个能量子组成的，叫光子(光量子)。光是具有质量(静止质量为零)，能量和动量的粒子组成的粒子流。光子的能量大小与频率成正比，可见的颜色由频率决定。

光在传播时主要表现出波动的性质，光在和物质作用时主要表现出粒子的性质。研究大量光子产生的效果主要表现出没波动性，研究个别光子产生的效果又表现出粒子性，光同时具有波动性和粒子性。这就是光的波粒二象性的基本内容。

47什么叫光源？分为哪几类？着色渗透检测时用的白炽灯，高压水银灯属于什么光源？荧光渗透检测时，荧光渗透剂发出的荧光属于什么光源？ 答:光源---就是指发光的物体(即发光体)。1按激发方法分:热光源，冷光源。2按激发能源分:化学发光，生物发光。3按激发能来源分:场致发光，光致发光，射线致发光或辐射致发光。

白炽灯是热光源，高压汞灯是冷光源，它们都是场致发光。检测用荧光是冷光源，是光致发光。

48可见光，紫外线，荧光三者的区别是什山？写出三者的波长范围？

答:1可见光，荧光可见。紫外线不可见。2三者的频率不同(颜色不同)。3紫外线是黑光。

可见光波长400--760nm，紫外线波长100--400nm(检测用波长300--390nm)，荧光波长510--550nm。呈黄绿色。

49什么叫光致发光？什么叫磷光物质，荧光物质？荧光染料是哪一类物质？

答:光致发光---原来不发光的物质在紫外线，可见光成红外线等外辐射激发下能够发光，称光致发光。磷光物质---当外辐射停止时，经很长时间才能停止发光的物质称磷光物质。

荧光物质---当外辐射停止时，立即停止发光的物质称为荧光物质。荧光染料是荧光物质。

50什么叫着色强度(或荧光强度)？它对检测灵敏度有何影响？

答:着色(或荧光强度)---实际上是缺陷内被吸附出来的一定数量的渗透剂，在显像后能显示色泽(色相)的能力。它与其染料种类和染料在溶剂中溶解度有关。

着色(或荧光)强度越高，渗透检测灵敏度也就越高 51简述发光机理？及人眼观察事物的复杂能力？

答:物质是有很小的分子组成的，分子是由更小的原子组成的。正常情况下原子处于基态，由于外界原因(辐射，加热，撞击，化学分解与化合等)原子吸收一定的能量，由基态跃迁到激发态，高能级的激发态相对于基态是一种不稳定的状况，当原子从高能级的激发态到低能级的基态时原子辐射光。可见，发光是原子能级跃迁的结果。

在强光下，人眼对光强度的微小差别不敏感，而对颜色差别的观察力强，在黑暗中人眼对颜色和对比度差别的本领差，却能看见微弱的发光物体。在暗视场中，人眼观察到的光源尺寸要比实际物体大，这因为人眼有自动放大作用，所以，从明亮处到暗处时，要经过一段时间才能看清东西，对于渗透检验而言，黑暗适合应5min就够了。

52发光强度，光通量，辐射通量，照度，及光视效能的定义及单位？

答:发光强度-----是指光源向某方向单位立体角发射的光通量。单位:坎德拉 (cd)

光通量-----是指能引起眼睛视觉强度的辐时通量。单位:流明(lm)

辐射通量-----是指辐射源(如光源)单身时间内向给定方向所发射的光能量，即以辐射的形式发射，传播和接收的功率。故又称辐的功率。单位:瓦(w)。 光视效能--是指辐射通量(功率)产生光通量的效率。

照度-----是指被照射物单位面积上所接受的光通量。单位:勒克司(lx)。 53渗透检测时对照明的具体要求？

答:着色渗透检测时，被检物表面上的照度应在

500 lx以上。荧光检测时，被照物表面上的紫外线强度应不低于1000uw/cm2，暗室内可见光应不大于20lx。

54渗透检测时，缺陷与缺陷显示尺寸有何区别？浅而宽的缺陷与细而长的缺陷，渗透检测时各应注意哪些主要问题？

答:缺陷显示的尺寸要比实际缺陷尺寸大很多倍。

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