滲透檢測答案1-2章

第一章習(xí)題1-1.簡述滲透檢測的原理。答：就是將溶有著色染料或熒光染料的滲透劑施加于工件表面，由于毛細(xì)現(xiàn)象的作用，滲透劑滲入到各類表面開口缺陷中，清除附著于工件表面上多余的滲透劑，干燥后再施加顯像劑，缺陷中滲透劑重新回滲到工件表面，形成放大的缺陷顯示，在白光下或在黑光燈下觀察，缺陷處可呈紅色顯示或發(fā)出黃綠色熒光。目視即可檢測出缺陷的形狀和分布。1-2.簡述滲透檢測的優(yōu)點(diǎn)和局限性。答：滲透檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和操作簡單，缺陷顯示直觀，容易判斷。并不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限制。局限性是只能檢查非多孔性材料的表面開口缺陷，應(yīng)用范圍較窄，且僅能檢出缺陷的表面分布，不能確定缺陷深度。1-3.簡述滲透檢測的適用范圍。答：滲透檢測適用于鋼鐵、有色金屬、陶瓷、塑料和玻璃等固體材料的表面開口缺陷的檢測，尤其適用于表面細(xì)微裂紋的檢測，但不適用于多孔性材料的檢測。第二章習(xí)題2-1.自然界中的物質(zhì)有哪三種狀態(tài)？各有什么特點(diǎn)？答：自然界中的物質(zhì)具有三種狀態(tài)，分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。①氣態(tài)：氣體分子間的平均距離較大，分子間的相互吸引力小，分子的動能足以克服分子之間的引力，所以，氣體分子能向各個方向擴(kuò)散并充滿整個容器，氣體沒有一定的形狀和體積。②固態(tài)：固態(tài)分子的平均距離小，分子間的引力很大，所以它們只能在平衡位置附近振動，因此固體有一定的形狀和體積，分子不易擴(kuò)散。③液態(tài)：液體分子之間的平均距離比氣體小，但比固體大，分子的動能不足以克服分子之間的引力，因此，液體有一定的體積，但沒有一定的形狀。2-2.界面和表面的區(qū)別是什么？常見的表面現(xiàn)象有哪些？答：（1）“相”是指體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分。凝聚相與氣相間的邊界區(qū)域稱為表面。在相界面上的物質(zhì)因?yàn)榫哂信c體相不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，從而產(chǎn)生的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象稱為界面現(xiàn)象。氣-液和氣-固界面上發(fā)生的界面現(xiàn)象也稱為表面現(xiàn)象，如毛細(xì)現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象。2-3.畫圖說明分子間作用力與分子間距離的關(guān)系？2-4.什么是表面張力？試舉例說明自然界存在表面張力的現(xiàn)象。什么是表面張力系數(shù)？表面張力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：液體表面如張緊的薄膜，有收縮至面積最小的趨勢，這種存在于液體表面使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力。（2）荷葉上的小水滴收縮成球形，玻璃板上的水銀小滴收縮成球形，縫衣針可以輕輕地放在水面上而不下沉等，這些現(xiàn)象都說明液體表面有張力存在。（3）液面邊界單位長度所具有的表面張力稱為表面張力系數(shù)。單位通常采用牛頓/米（N/m）。表面張力系數(shù)的物理意義是將液面縮小單位面積，表面張力所做的功。（4）影響因素：物質(zhì)的本性、相界面的性質(zhì)、溫度、壓力、液體內(nèi)所含雜質(zhì)的影響2-5.產(chǎn)生表面張力的原因是什么？答：液體分子間，存在著相互吸引力，在液體內(nèi)部，對每個分子來說，它所受四周的分子的作用力是一樣的。而處于表面液體的分子向外受氣體分子的引力，向內(nèi)受液體分子的引力，由于氣體分子的密度小于液體分子的密度，液體表面層分子所受向內(nèi)吸引力大于向外吸引力，合作用表現(xiàn)為受向內(nèi)的拉力，這就形成了表面張力。2-6.減小表面自由能的三種方式是什么？答：①減小表面積A：設(shè)表面張力系數(shù)α恒定，則體系表面自由能的變化決定于表面積的變化，這時有△G=α△A若△A＜0，則△G＜0，這是恒溫恒壓下過程自動發(fā)生的條件。②降低表面張力系數(shù)α：設(shè)表面積A恒定，則體系表面自由能變化決定于表面張力的變化，這時有△G=A·△α若△α＜0，則△G＜0，因此表面張力減小的過程能自動進(jìn)行。表面張力減小是吸附作用發(fā)生的熱力學(xué)原因。③表面積A和表面張力系數(shù)α同時減小。2-7.簡述黏附力、內(nèi)聚力和附著層的定義。潤濕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？答：（1）不同類分子間引力（如液-氣、液-固、氣-固）引起的兩類物質(zhì)間的黏結(jié)作用稱為黏附力。（2）同類分子間引力（如液-液、氣-氣、固-固）引起的同類物質(zhì)的凝聚和抱團(tuán)作用稱為內(nèi)聚力。（3）在液體與固體的接觸處，厚度等于液體或固體分子有效作用半徑δ（以大者為準(zhǔn)）的一層液體，即附著層。（4）潤濕、不潤濕是由于分子力不對稱而引起。對于附著層內(nèi)的分子來說，總存在一個平均附著力f附及平均內(nèi)聚力f內(nèi)。當(dāng)f附＞f內(nèi)，分子A所受合力f垂直于附著層指向固體，液體內(nèi)部分子勢能大于附著層中分子勢能，液體內(nèi)的分子盡量擠進(jìn)附著層，使附著層擴(kuò)展，宏觀上表現(xiàn)為液體潤濕固體。2-8.潤濕的類型有哪些？答：潤濕的類型有沾濕、浸濕、鋪展三種類型。①沾濕：也稱粘附潤濕，沾濕過程是液體與固體從不接觸到接觸，使部分液-氣界面和固-氣界面轉(zhuǎn)變成新的固-液界面的過程。②浸濕：是在恒溫恒壓可逆情況下，將具有單位表面積的固體浸入液體中，氣-固界面轉(zhuǎn)變?yōu)橐?固界面的過程稱為浸濕過程。③鋪展：等溫、等壓條件下，單位面積的液-固界面取代了單位面積的氣-固界面并產(chǎn)生了單位面積的氣-液界面，這種過程稱為鋪展過程。2-9.試闡述液體潤濕固體的條件。答：潤濕、不潤濕是由于分子力不對稱而引起。對于附著層內(nèi)的分子來說，總存在一個平均附著力f附及平均內(nèi)聚力f內(nèi)。當(dāng)f附＞f內(nèi)，分子A所受合力f垂直于附著層指向固體，液體內(nèi)部分子勢能大于附著層中分子勢能，液體內(nèi)的分子盡量擠進(jìn)附著層，使附著層擴(kuò)展，宏觀上表現(xiàn)為液體潤濕固體。2-10.什么是接觸角？接觸角與潤濕程度的關(guān)系是什么？影響接觸角的因素有哪些？答：在液體與固體接觸面的邊界處，作液體表面及固體表面的切線，這兩切線通過液體內(nèi)部的夾角稱接觸角，用θ表示。①θ＜，液體潤濕固體；θ=0，液體完全潤濕固體。②θ＞，液體不潤濕固體；θ=π，液體完全不潤濕固體。（3）①物質(zhì)的本性對同種固體而言，不同的液體與其接觸時，接觸角θ不同，如水能濕潤玻璃，但水銀與玻璃卻產(chǎn)生不潤濕現(xiàn)象。同一液體，對不同的固體而言，他的接觸角θ也不同，它可能是濕潤的，也可能是不濕潤的。②接觸角的滯后現(xiàn)象當(dāng)固液界面擴(kuò)展時形成的接觸角稱為前進(jìn)角，常以θa表示；固液界面回縮時的接觸角稱為后退角，常以θr表示。前進(jìn)角與后退角常不相等的現(xiàn)象稱為接觸角滯后，通?？偸乔斑M(jìn)角大于后退角。③吸附及其他因素的影響固體表面，特別是高能固體表面能自發(fā)地從周圍環(huán)境中（氣或液體）吸附某些組分從而降低表面能，同時也改變了表面性質(zhì)，從而影響θ大小。其他如溫度，液滴形成時間等都可能對接觸角產(chǎn)生影響。2-11.試寫出濕潤方程，并作出簡圖注明方程中各符號的含義。答：潤濕方程如下:cosθ=（fs-fsl）/fl式中：fs——固-氣表面張力fl——液-氣表面張力fsl——固-液界面張力θ——接觸角2-12.沾濕、浸濕和鋪展過程中自由能變化各是多少？發(fā)生沾濕、浸濕和鋪展的能量判據(jù)式和接觸角判據(jù)各是什么？答：（1）①在恒溫恒壓條件下沾濕過程中表面自由能的變化有：△G=γsl-γs-γl=-Wa式中：Wa——粘附功②在恒溫恒壓下，浸濕過程中自由能變化為：△G=γsl-γs=-Wi式中：Wi——浸濕功③在一定溫度壓力下，設(shè)鋪展了單位面積，則體系表面自由能變化：△G=γl+γsl-γs=-S式中：S——鋪展系數(shù)（2）能量判據(jù)式與接觸角判據(jù)：因此，在以接觸角表示潤濕性時，習(xí)慣上就規(guī)定θ=90°為潤濕與否的標(biāo)準(zhǔn)，即θ>90°為不潤濕，θ<90°為潤濕。使用接觸角θ也可以判定潤濕以何種方式進(jìn)行，當(dāng)θ≤180°時，可發(fā)生沾濕潤濕現(xiàn)象；當(dāng)θ≤90°時，可發(fā)生浸濕潤濕現(xiàn)象；當(dāng)θ≤0°（或θ不存在）時，可發(fā)生鋪展?jié)櫇瘳F(xiàn)象。2-13.試寫出任意彎曲液面下的附加壓強(qiáng)——拉普拉斯（Laplace）公式的表達(dá)式。討論平面、球面和圓柱面的附加壓強(qiáng)。①平面R1=R2=∞，則△p=0，即平液面上不存在壓強(qiáng)差。②球面R1=R2=R,則對于凸液面，液滴和玻璃管中的凸液面可視為球面，凸液面下的壓強(qiáng)為：這時凸液面下的壓強(qiáng)大于平液面。對于凹液面，液體中的氣泡，玻璃管中的凹液面也可視為球面，凹液面下的壓強(qiáng)為：這時凹液面下的壓強(qiáng)小于平液面。對于肥皂泡，由于有內(nèi)外兩個液-氣界面，則③圓柱面R1=R,R2→∞，則式中R——圓柱底面半徑2-14.附加壓強(qiáng)與曲率半徑的關(guān)系是什么？答：從拉普拉斯公式可以看出，對于同種液體來說，彎曲液面下的附加壓強(qiáng)與曲率半徑成反比，液滴越小，曲率越大，所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)越顯著；對于不同種液體來說，曲率半徑相同時，彎曲液面下的附加壓強(qiáng)與表面張力成正比。附加壓強(qiáng)的方向總是指向曲面的球心。2-15.什么是毛細(xì)管和毛細(xì)現(xiàn)象？毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？答：能夠發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象的細(xì)管稱為毛細(xì)管。潤濕液體在毛細(xì)管中呈凹面并且上升，不潤濕液體在毛細(xì)管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象的原因：潤濕液體跟毛細(xì)管內(nèi)壁接觸時，由于附著層展延，引起液面彎曲，使液面變大；與此同時，表面張力的收縮作用又要使液面減小，于是管內(nèi)液體隨著上升，以減小液面，直到表面張力向上的拉引作用和管內(nèi)升高的液柱的重力達(dá)到平衡，管內(nèi)液體才穩(wěn)定在一定的高度，類似可解釋不潤濕液體在毛細(xì)管中下降的現(xiàn)象。2-16.試寫出濕潤液體在毛細(xì)玻璃管內(nèi)上升高度計(jì)算式，并指出各符號的意義。答：潤濕液體在毛細(xì)管內(nèi)液面高度為：式中h——潤濕液體在毛細(xì)管內(nèi)液面高度，單位為cm；α——液體的表面張力系數(shù)，單位為mN/m；θ——接觸角，單位為（°）；r——毛細(xì)管內(nèi)壁半徑，單位為cm；ρ——液體密度，單位為g/m3；g——重力加速度，單位為cm/s22-17.試寫出兩平行板間潤濕液面高度表達(dá)式，并指出各符號的意義。答：式中h——潤濕液體在兩平行板內(nèi)液面高度，單位為cm；α——液體的表面張力系數(shù)，單位為mN/m；θ——接觸角，單位為°；d——兩平行板的間距，單位為cm；ρ——液體密度，單位為g/m3g——重力加速度，單位cm/s22-18.什么是吸附現(xiàn)象？滲透探傷中哪些地方發(fā)生吸附？答：（1）物質(zhì)自一相內(nèi)部富集于界面的現(xiàn)象稱為吸附現(xiàn)象。當(dāng)固體和液體或氣體接觸時，凡能把液體或氣體中的某成份聚集到固體表面上來的現(xiàn)象，就是固體表面上發(fā)生的吸附現(xiàn)象。能起吸附作用的固體稱為吸附劑，被吸附在固體表面上的液體或氣體中的某些成份稱為吸附質(zhì)。例如在顯像過程中，顯像劑粉末吸附缺陷中回滲的滲透液，顯像劑粉末是吸附劑，滲透液是吸附質(zhì)。（2）滲透檢測過程中，發(fā)生吸附的地方有:顯像過程中，顯像劑粉末吸附從缺陷中回滲的滲透液，從而形成缺陷顯示。此吸附現(xiàn)象屬于固體表面（固一液界面）的吸附，顯像劑粉末是吸附劑，回滲的滲透液是吸附質(zhì)。顯像劑粉末越細(xì)，比表面越大，吸附量越多，缺陷顯示越清晰。自乳化滲透法或后乳化滲透法，表面活性劑被當(dāng)作乳化劑使用，吸附在滲透液一水界面，降低了界面張力，使零件表面多余的滲透液得以順利乳化清洗。此系液體表面（液一液界面）的吸附現(xiàn)象。滲透液在滲透過程中，受檢零件及其中的缺陷（固體）與滲透液接觸時，也有吸附現(xiàn)象發(fā)生，但此種吸附作用較弱。2-19.物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別有哪些？答：2-20.什么是溶解度？它對滲透探傷靈敏度有何影響？答：所謂溶解度是指在一定的溫度和壓力下，一定數(shù)量溶劑中溶質(zhì)溶解達(dá)到飽和狀態(tài)時已溶解的溶質(zhì)數(shù)量。通常用100g溶劑里所能溶解溶質(zhì)的質(zhì)量（g）表示。研制滲透劑配方時，選擇理想的著色（熒光）染料及溶解該染料的理想溶劑，使其染料在溶劑中溶解度較高，對提高滲透檢測靈敏度有重要意義。2-21.什么是表面活性與表面活性物質(zhì)？試通過表面活性分子結(jié)構(gòu)簡述其特性。答：①表面活性是指甲物質(zhì)的加入能降低乙液體的表面張力，則稱甲對乙有表面活性。即：能使溶劑表面張力降低的性質(zhì)稱為表面活性。②具有表面活性的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。當(dāng)在溶劑中加入少量的表面活性物質(zhì)時，能明顯的降低溶劑的表面張力，改變?nèi)軇┑谋砻鏍顟B(tài)，產(chǎn)生潤濕，乳化，起泡及增溶等一系列作用，這種表面活性物質(zhì)稱為表面活性劑。表面活性劑一般都是由非極型的親油疏水的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水疏油的基團(tuán)共同構(gòu)成，而這兩部分分處兩端，形成不對稱結(jié)構(gòu)。由于表面活性劑的這種特殊結(jié)構(gòu)，使得表面活性劑是一種兩親分子，具有親水又親油的兩親性質(zhì)。這種兩親分子能吸附在油水界面上，降低油水界面的界面張力；吸附在水溶液表面上，降低水溶液的表面張力；從而起到潤濕、乳化和加溶等作用。2-22.溶液表面張力與濃度的關(guān)系如何？試分別畫圖說明。答：在恒定溫度下，將各種不同濃度的表面張力對濃度作圖，所得曲線稱為溶液表面張力等溫線。常見的曲線有三類如圖所示：第一類：隨著溶液濃度增大，溶液表面張力略有升高。第二類：隨著濃度的增大，溶液表面張力開始降低得較快，以后降低得較慢。第三類：隨著濃度的增大，溶液的表面張力開始急劇下降，達(dá)到一定濃度后，表面張力趨于恒定，幾乎不再隨濃度的增大而改變。2-23.表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？表面活性劑的“兩親”，性質(zhì)是指什么？答：①表面活性劑分子一般由非極性的親油疏水的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水疏油的基團(tuán)共同構(gòu)成。極性基易與水分子結(jié)合，具有親水性質(zhì)，故稱為親水基；非極性基是長鏈烴基，不易與水分子結(jié)合而易與油分子結(jié)合，具有親油性質(zhì)，故稱為親油基（也稱為疏水基、憎水基）。一個表面活性劑分子的這兩部分處于分子兩端，形成形似火柴的不對稱結(jié)構(gòu)，親水基為火柴頭，對水和極性分子有親和作用，親油基為火柴梗，對油和非極性分子有親和作用，②因此表面活性劑具有“兩親”（又親水又親油）分子的特殊結(jié)構(gòu)，稱為兩親性質(zhì)。2-24.表面活性劑降低溶液表面張力的原因是什么？答：表面活性劑通常由兩部分組成：一部分是疏水基團(tuán)；另一部分是親水集團(tuán)。在水介質(zhì)中，表面活性劑的疏水基團(tuán)會以遠(yuǎn)離水的方向定向排列，形成緊密的單分子吸附層。在溶液表面，疏水基團(tuán)朝向空氣，親水基團(tuán)插入水中，因?yàn)榉菢O性物質(zhì)具有較低的表面自由能，它覆蓋在具有較高表面自由能的水分子表面，因此溶液的表面張力顯著下降。2-25.表面活性劑的分類如何？滲透檢測中，為什么通常采用非離子型表面活性劑？答：按親水基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)來分類，親水基團(tuán)是離子結(jié)構(gòu)的稱為離子型，親水基團(tuán)是共價結(jié)構(gòu)的稱為非離子型。其中滲透檢測中常用非離子型表面活性劑。離子型表面活性劑又可以按其所帶電荷種類分為陽離子型（親水基團(tuán)是陽離子）、陰離子型（親水基團(tuán)是陰離子）和兩性型（親水基團(tuán)既有陽離子又有陰離子）表面活性劑。注意：陽離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會發(fā)生沉淀而失去活性作用。按親水基的種類分類： 按溶解性與應(yīng)用分類：（2）因?yàn)榉请x子型表面活性劑在水溶液中不是以離子狀態(tài)存在，故穩(wěn)定性高，不易受到強(qiáng)電解質(zhì)的影響，也不易受酸、堿的影響，與其他類型的表面活性劑的相溶性好，能很好地混合使用，在水和有機(jī)溶劑中，均具有較好的溶解性能，在一般固體表面上也不發(fā)生強(qiáng)烈吸附。所以在滲透檢測中，通常采用非離子型的表面活性劑。2-26.滲透檢測中常用的表面活性劑有哪些？答：滲透檢測常采用的表面活性劑有：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。2-27.什么是HLB值，簡述HLB值不同時對應(yīng)的作用關(guān)系。試寫出單一成分和多種成分的非離子型表面活性劑HLB值計(jì)算式。答：HLB值是表面活性劑的親水親油平衡值。用來衡量親水與親油能力的強(qiáng)弱，實(shí)際上主要表征了表面活性劑的親水性。HLB值越高，親水性越強(qiáng)；HLB值越低，親油性越強(qiáng)。HLB值是一個相對值，規(guī)定親油性強(qiáng)的石蠟（完全無親水性）的HLB值為0；親水性強(qiáng)的聚乙二醇（完全是親水基）的HLB值為20，以促標(biāo)準(zhǔn)制定出其他表面活性劑的HLB值。單一成分：聚氧乙烯型非離子表面活性劑：多元醇的脂肪酸酯型非離子表面活性劑:式中S——酯的皂化值；A——原料脂肪酸的酸值。多種成分：式中HLBA、HLBB、HLBC…——表面活性劑A、B、C…的HLB值；WA,WB,WC…——表面活性劑A、B、C…的質(zhì)量。2-28.不同HLB值的表面活性劑在水中分散情況如何？答：2-29.試闡述不同HLB值的表面活性劑對應(yīng)哪些用途。答：2-30.計(jì)算500g潤濕劑JFC（HLB=12.0）與1500gMOA（HLB=5.0）混合后的HLB值。答：將給定的值代入公式中：得：2-31.計(jì)算月桂醇聚氧乙烯醚C12H25（OC2H4)10的HLB值（原子量C=12、H=1、O=16）。答：數(shù)據(jù)代入公式得：2-32.表面活性劑的基本性質(zhì)是什么？答：由于表面活物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上極性不對稱。所以溶于水后親水基與水的親和力大于憎水基與水的排斥力。在水中表面活性分子通過二種方式達(dá)到穩(wěn)定:一種方式是把親水基留在水中，把憎水基伸向空氣并形成單分子膜;另一種方式是水中的表面活性劑分子以憎水基團(tuán)互相并攏在一起，形成各種形式的膠束。性質(zhì)還有臨界膠束濃度CMC,表面活性劑的溶解度，表面活性劑在溶液表面上的吸附。2-33.什么是膠束？什么是臨界膠束濃度？答：（1）表面活性劑是兩親分子。溶解在水中達(dá)一定濃度時，其非極性部分會自相結(jié)合，形成聚集體，使憎水基向里、親水基向外，這種多分子聚集體稱為膠束。表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。2-34.表面活性劑為什么易于在界面上吸附？答：①極性相似相吸原理：水是強(qiáng)極性液體，當(dāng)表面活性劑溶于水中時，根據(jù)極性相似相吸、極性相異相斥的原理，其親水基與水相吸而溶于水，其親油基與水相斥而離開水。因此，表面活性劑分子會傾向于在兩相界面上吸附，使兩相間的界面張力降低。②降低界面張力的需求：表面活性劑在界面上吸附后，能夠定向、緊密地排列在界面上，從而降低界面能，防止油或水的聚集。這種吸附行為是體系自發(fā)降低能量的過程，因此易于發(fā)生。2-35.在液體滲透檢測中，主要是利用表面活性劑的哪些作用？答：液體滲透檢測主要利用表面活性劑的潤濕、增溶和乳化作用。2-36.表面活性劑的增溶作用是什么？產(chǎn)生增溶作用的根本原因是什么？答：表面活性劑在水溶液中形成膠束后具有使不溶于水的有機(jī)物溶解度顯著增大的能力，且此時溶液呈透明狀，膠束的這種作用稱為增溶。能產(chǎn)生增溶作用的表面活性劑叫做增溶劑，被增溶的有機(jī)物稱為被增溶物。當(dāng)溶液中形成膠束以后，膠束內(nèi)部相當(dāng)于非極性“液相”，從而為非極性有機(jī)物的溶解提供了“溶劑”，結(jié)果發(fā)生增溶過程?？梢姡鋈苓^程實(shí)際上是增溶物分子落入膠束內(nèi)部，而在水中的濃度并沒增加。2-37.什么是表面活性劑的乳化作用？什么是乳狀液？乳狀液的類型有哪些？答：兩種互不相溶的液體，其中一相以微滴狀分散于另一相中，這種作用稱為乳化作用。經(jīng)乳化作用形成的油-水分散體系叫做乳狀液。乳狀液有兩種類型：一種是水包油型（油/水型），以O(shè)/W表示，水包油型是油類液體以微粒狀分散在水中，其中油是內(nèi)相（不連續(xù)相），水是外相（連續(xù)相）。另一種是油包水型（水/油型），以W/O表示，油包水型是水呈微粒狀分散在油中，其中水是內(nèi)相（不連續(xù)相），油是外相（連續(xù)相）。2-38.對乳狀液進(jìn)行鑒別的方法有哪些？如何進(jìn)行鑒別？答：可根據(jù)油，水性質(zhì)的不同對乳狀液進(jìn)行鑒別，方法有染色法，稀釋法，電導(dǎo)法，濾紙潤濕法，光折射法五種。①染色法：蘇丹Ⅲ為油溶性染料，在乳狀液中加入少量此種染料，如乳狀液整體呈紅色，則為W/0型乳狀液；如染料保持原狀，經(jīng)攪拌后僅液珠帶色，則為0/W型乳狀液。若在乳狀液中加入少量甲基橙，乳狀液整體呈紅色，則為0/W型乳狀液；如染料保持原狀，經(jīng)攪拌后僅液珠帶色，則為W/0型乳狀液。為提高鑒別的可靠性，往往同時用油溶性染料和水溶性染料先后進(jìn)行試驗(yàn)。②稀釋法：O/W型乳狀液能與水混溶，W/0型乳狀液能與油混溶，利用這種性質(zhì)可判斷乳狀液類型。例如，將乳狀液滴于水中，如液滴在水中擴(kuò)散開來則為0/W型的乳狀液，如浮于水面則為W/0型乳狀液。還可以沿盛有乳狀液的容器壁滴入油或水，如液滴擴(kuò)散開來則分散介質(zhì)與所滴的液體相同，如液滴不擴(kuò)散則分散介質(zhì)與所滴的液體不同。③電導(dǎo)法：水、油的導(dǎo)電性相差很大，借此可確定乳狀液的類型。0/W型乳狀液較W/0型乳狀液導(dǎo)電性大數(shù)百倍，所以在乳狀液中插入兩電極，在回路中串聯(lián)氖燈，當(dāng)乳狀液為0/W型時燈亮，為W/0型時燈不亮。④濾紙潤濕法：此法適用于重油和水的乳狀液，將乳狀液滴于濾紙上，若液體能快速展開，在中心留下一小滴油，則乳狀液為0/W型的；若乳狀液不展開，則為W/0型的。此法對于在紙上能鋪展的油、苯、環(huán)已烷、甲苯等所形成的乳狀液不適用。⑤光折射法：利用水和油對光折射率的不同可鑒別乳狀液的類型。令光從左側(cè)射入乳狀液，乳狀液粒子起透鏡作用，若乳狀液為0/W型的，粒子起集光作用，用顯微鏡觀察僅能看見粒子的左側(cè)輪廓；若乳狀液為W/0型的，與此相反，只能看到粒子的右側(cè)輪廓。2-39.可見光、紫外光、熒光三者的區(qū)別是什么？試寫出三者的波長范圍答：可見光、紫外光、熒光三者本質(zhì)上是相同的，都是電磁波，區(qū)別在于波長不同，可見光的波長范圍在400~760納米之間，紫外線波長在330~390納米之間，熒光屬于可見光范疇，其波長在510~550納米之間。2-40.紫外光譜是如何分區(qū)的？熒光滲透檢測所用紫外線波長范圍是多少，屬于哪類紫外線？可見光的波長范圍是多少？答：熒光滲透檢測所用紫外線的波長為330~390nm，中心波長為365nm，屬A類紫外線，稱為UV-A或長波紫外線；波長為280~320nm的紫外線稱為UV-B或中波紫外線，又稱紅斑紫外線，UV-B具有使皮膚變紅的作用，還可引起曬斑和雪盲，不能用于熒光滲透檢測；波長為200~280nm的紫外線為UV-C或短波紫外線，UV-C具有光化和殺菌作用，能傷害眼睛，也不能用于熒光滲透檢測。可見光是波長在380~780nm范圍內(nèi)的電磁波。2-41.試寫出布給-朗伯定律的表達(dá)式，并指出各符號的意義。答：式中I0——入射光強(qiáng)，單位為cd；I——透射光強(qiáng)，單位為cd；L——光在介質(zhì)中通過的距離，單位為cm；α——吸收系數(shù)，單位為cm-12-42.試寫出比爾定律的表達(dá)式，并指出各符號的意義。答：式中χ——與濃度無關(guān)的物質(zhì)系數(shù)；I0——入射光強(qiáng)，單位為cd；I——透射光強(qiáng)，單位為cd；L——光在介質(zhì)中通過的距離，單位為cm；c——溶液濃度；2-43.什么是光致發(fā)光？什么是磷光物質(zhì)？什么是熒光物質(zhì)？答：原來在白光下不發(fā)光的物質(zhì)，在紫外線等外輻射源的作用下，能夠發(fā)光，這種現(xiàn)象稱光致發(fā)光；外輻射源停止作用后，仍然能持續(xù)發(fā)光的物質(zhì)稱磷光物質(zhì)；外輻射源停止作用后，立即停止發(fā)光的物質(zhì)稱熒光物質(zhì)。2-44.分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件是什么？什么是熒光量子產(chǎn)率？答：條件：①分子必須具有與所照射光的輻射頻率相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)，才能吸收激發(fā)光。②吸收了與其本身特征頻率相同的能量之后，必須具有一定的熒光量子產(chǎn)率。熒光量子產(chǎn)率ψ也稱熒光效率或量子效率，它表示物質(zhì)發(fā)射熒光的能力，定義為熒光物質(zhì)吸光后發(fā)射的光子數(shù)與其所吸收的激發(fā)光的光子數(shù)之比值，通常用下式表示：用數(shù)學(xué)式來表達(dá)這些關(guān)系可得：式中Kf——熒光發(fā)射過程的速率常數(shù)；Σki——其他有關(guān)過程的速率常數(shù)的總和。2-45.影響熒光強(qiáng)度的因素有哪些？答：影響熒光強(qiáng)度的因素有①溶劑濃度②溫度③溶液PH值④熒光的熄滅熒光強(qiáng)度與各變量的關(guān)系可表示為：式中If——可見光內(nèi)測定的熒光強(qiáng)度；I0——被檢試件表面測定的紫外線強(qiáng)度；c——熒光染料的有效濃度；K——熒光染料的消光系數(shù)；X——熒光滲透劑的膜層厚度；Ψ——染料系統(tǒng)產(chǎn)生的可見光量。當(dāng)K、c、X值增大時，熒光強(qiáng)度增大。但X值增加到一定厚度時，由于自熄作用，熒光強(qiáng)度不再增加。2-46.簡述輻射通量、光通量、發(fā)光強(qiáng)度、照度和亮度的定義及各