Давление насыщенного пара
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 столкновения молекулы пара могут снова оказаться вблизи поверхности жидкости и проникнуть вглубь.
Таким образом, отдельные молекулы покидают жидкость 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.
Давление насыщенного пара для некоторых веществ при Т = 20 °С
| Вещество | P, кПа |
| Ацетон | 24,0 |
| Бензол | 10,0 |
| Вода | 2,34 |
| Метиловый спирт | 12,9 |
| Ртуть | 1,63 · 10-4 |
| Толуол | 2,93 |
| Хлороформ | 21,3 |
| Этиловый спирт | 5,87 |
Для раствора давление насыщенного пара складывается из давлений насыщенных паров компонентов раствора с учетом их концентраций и определяется законом Рауля.
Величина давления насыщенного пара характеризует летучесть жидкости. Последняя характеристика практически является весьма важной для жидкой фазы проявителей при использовании их в полевых условиях, особенно в осенне-зимний период, когда температура воздуха понижается и производительность процесса контроля резко падает вследствие долгого высыхания проявителя. Кроме того, летучесть связана с экологической безопасностью дефектоскописта, а также с пожаро- и взрывобезопасностью всего объекта.
Капиллярная конденсация – это конденсация пара в капиллярах и микротрещинах пористых тел, а также в промежутках между тесно сближенными твердыми частицами или телами. Капиллярная конденсация начинается с адсорбции молекул пара поверхностью конденсации и образования менисков жидкости. Так как имеет место смачивание, форма менисков в капиллярах – вогнутая, и давление насыщенного пара p над ними ниже, чем давление насыщенного пара р0 над плоской поверхностью.
Таким образом, капиллярная конденсация происходит при более низких, чем р0, давлениях. Объем жидкости, сконденсировавшейся в порах, достигает предельной величины при р = р0. В этом случае поверхность раздела «жидкость – газ» имеет нулевую кривизну (плоскость).
Капиллярная конденсация увеличивает поглощение (сорбцию) паров пористыми телами, в особенности вблизи точки насыщения паров. Капиллярная конденсация может привести к значительному ухудшению свойств применяемых в капиллярной дефектоскопии проявителей при их хранении в неплотно закрытых емкостях, особенно в условиях повышенной влажности.
