CN105319148A - 一种表面活性剂浓度测定装置及测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面活性剂浓度测定装置，其特征在于：所述测定装置包括比重计（1）、检测装置、电脑（8）三部分，其中检测装置包括烧杯（6）、精密天平（7）、屈氏粘力管（2）、铁架台（3）和三通洗耳球（4）及试管夹（5），所述屈氏粘力管（2）上端插入三通洗耳球（4）吸液口实现与三通洗耳球密封连接，再将带三通洗耳球的屈氏粘力管（2）用铁夹固定在铁架台（3）上，烧杯（6）放置在精密天平（7）上，处于屈氏粘力管（2）的正下方，试管夹（5）在三通洗耳球（4）的E端，精密天平（7）和电脑（8）之间通过数据线相连。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定装置，具体来说涉及一种表面活性剂浓度测定装置及测定法，属于表面活性剂浓度测定技术领域。
背景技术
对于未知组分的离子表面活性剂或非离子表面活性剂浓度的测定，根据表面张力原理生产线采用滴重法进行测定，如电镀锡MSA镀液中表面活性剂，组分不公开浓度的测定，其方法是在25℃下，先用屈氏粘力管测定一定体积一组不同浓度被测液体对应的滴数，作滴数对应浓度的标准曲线，检测对应体积未知浓度被测液体的滴数，根据对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式，得到被测表面活性剂的浓度。滴重法设备简单，由屈氏粘力管又称滴重计，支架和记数器构成，检测准确度较高，但操作很不方便。用屈氏粘力管测液体滴数的过程中，一方面要密切注意屈氏粘力管中液面的变化，另一方面则需要精确的数滴数。上述两个同时进行的过程都需要目不转睛、全神贯注，尤其是不足一滴的液体体积的估计难度更大，因为操作熟练的问题，往往需要重复多次后才能得到组内相差符合要求的数据。因此，迫切的需要一种新的技术方案解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种表面活性剂浓度测定装置，该技术方案克服了传统滴重法测未知组分表面活性剂浓度时对人工记录滴数，操作熟练程度要求较高的不足，且该装置易于搭建，比重计，精密天平和电脑在屈氏粘力管闲置的时候可以分离出来利用，实现了设备价值的最大化，适合生产线检测站或实验室检测使用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种表面活性剂浓度测定装置，其特征在于：所述测定装置包括比重计、检测装置、电脑三部分，其中检测装置包括烧杯、精密天平、屈氏粘力管、铁架台和三通洗耳球及试管夹，所述屈氏粘力管上端插入三通洗耳球吸液口实现与三通洗耳球密封连接，再将带三通洗耳球的屈氏粘力管用铁夹固定在铁架台上，烧杯放置在精密天平上，处于屈氏粘力管的正下方，试管夹在三通洗耳球的E端，在屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下时使用。在正式进入检测阶段时使用。精密天平和电脑之间通过数据线相连。
一种用于表面活性剂浓度测定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，
1）、将被测MSA镀液温度冷却或加热至25℃，三通洗耳球将被测液体吸入屈氏粘力管至上方刻度线以上，用滤纸将屈氏粘力管下方残存液滴吸走，将干净烧杯放在精密天平的拖盘上，进行“归零”操作；
2）、开启电脑，打开专用测试程序；
3）、用比重计测被测液体比重，得到其密度后，自主研发检测程序中密度一栏；
4）、用试管夹夹住三通洗耳球阀门E，屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下，落入烧杯中，开始检测，直到液滴滴完为止，在电脑上显示液滴体积及滴数随时间变化曲线，在电脑画面上出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格；
5）、滴数计算，第一种情况，5ml被测液体是整滴的情况，出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格，在表格中上直接找到5ml液体体积及对应的滴数N；第二种情况，对于5ml被测液体对应的滴数最后一滴不是整滴的情况，在上述表格中找到小于并接近于5ml的数据v1及对应滴数n，及大于并接近5ml的数据v2，通过公式，计算出5ml被测液体最终的滴数N；
6）、将滴数代入已知的对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式：y（浓度ml/l）=67.6-3.521n（滴数）+0.04580n2（滴数）,得到表面活性剂的浓度。
作为本发明的一种改进，所述步骤3中，用比重计先测量被测液体比重，得知其密度ρ，输入自主研发检测程序中密度一栏，输入电脑自主研发专用检测程序，利用程序将精密天平感应到被测液滴质量变化Mi通过其密度换算成体积变化Vi，将液体体积变化Vi与时间t以图表方式在电脑上实时显示，同时程序将液滴体积变化Vi与对应滴数变化i数据存储于EXCEL表中，并将该EXCEL表与上述Vi~t图之间进行链接；测量结束，点击Vi~t图表，打开EXCEL表，进行数据处理，得到被测液体的滴数，根据已知对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式，得到被测表面活性剂的浓度。
相对于现有技术，本发明的优点如下：1）整体结构设计巧妙、工作效率高；2）该技术方案中的测定装置简单，整个装置易于搭建，对操作人员的要求较低；3）该技术方案中通过专用程序设定，精确度得到保证。
附图说明
图1为本发明检测程序逻辑关系流程图；
图2为本发明测定装置整体结构示意图；
图3为本发明液滴体积与时间（Vi~t）关系示意图；
图中：1、比重计；2、屈氏粘力管；3、铁架台；4、三通洗耳球；5、试管夹；6、烧杯；7、精密天平；8、电脑。
具体实施方式
为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的说明和介绍。以测定电镀锡MSA镀液未知组分表面活性剂浓度为例对本发明进行详细的说明。
实施例1：
参见图2，一种表面活性剂浓度测定装置，所述测定装置包括比重计1、检测装置、电脑8三部分，其中检测装置包括烧杯6、精密天平7、屈氏粘力管2、铁架台3和三通洗耳球4及试管夹5，所述屈氏粘力管2上端插入三通洗耳球4吸液口实现与三通洗耳球密封连接，再将带三通洗耳球的屈氏粘力管2用铁夹固定在铁架台3上，烧杯6放置在精密天平7上，处于屈氏粘力管2的正下方，试管夹5在三通洗耳球4的E端，在屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下时使用。在正式进入检测阶段时使用。精密天平7和电脑8之间通过数据线相连。屈氏粘力管规格，即测量液体体积选用为5ml，同传统滴重法测定表面活性剂浓度的常规规格。精密天平精度为0.0001g，比重计精度为0.0001g/cm3；
实施例1所提供的浓度测定方法的具体操作步骤如下：
1）、将被测MSA镀液温度冷却或加热至25℃，三通洗耳球4将被测液体吸入屈氏粘力管2至上方刻度线以上，用滤纸将屈氏粘力管2下方残存液滴吸走，将干净烧杯放在精密天平7的拖盘上，进行“归零”操作；
2）、开启电脑8，打开专用测试程序；
3）、用比重计2测被测液体比重，得到其密度后，输入电脑程序；
4）、用试管夹5夹住三通洗耳球4阀门E，屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下，落入烧杯中，开始检测，直到液滴滴完为止，在电脑8上显示液滴体积及滴数随时间变化曲线，如图3所示，点击图3（Vi~t图），出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格；
5）、滴数计算，第一种情况，5ml被测液体是整滴的情况，用鼠标点击检测程序中图3（Vi~t图）点击图3，出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格，在表格中上直接找到5ml液体体积及对应的滴数N；第二种情况，对于5ml被测液体对应的滴数最后一滴不是整滴的情况，用鼠标点击图3，在上述表格中找到小于并接近于5ml的数据v1及对应滴数n，及大于并接近5ml的数据v2，通过公式，计算出5ml被测液体最终的滴数N；
6）、将滴数代入已知的对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式：y（浓度ml/l）=67.6-3.521n（滴数）+0.04580n2（滴数）,得到表面活性剂的浓度。
实施例2：
电镀锡机组MSA镀液未知表面活性剂浓度的测定，
5ml液体是整滴的情况，测定步骤如下：
1）将被测MSA镀液温度冷却或加热至25℃，三通洗耳球4将被测液体吸入屈氏粘力管2至上方刻度线以上，用滤纸将屈氏粘力管2下方残存液滴吸走，将干净烧杯放在精密天平7的拖盘上，进行“归零”操作；
2）、开启电脑8，并打开测试程序；
3）、用比重计2测被测液体比重，1.0502g/cm3，输入程序；
4）、用试管夹5夹住三通洗耳球4阀门E，屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下，落入烧杯中，开始检测，直到液滴滴完为止，在电脑8上显示液滴体积及滴数随时间变化曲线，如示意图3所示；
5）、滴数计算，用鼠标点击检测程序中图3（Vi~t图）点击图3，出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格，如下表1所示，在表格中上直接找到4.998≈5ml液体体积及对应的滴数N=60。
6）将滴数代及拟合公式y（浓度ml/l）=67.6-3.521n（滴数）+0.04580n2（滴数），得到最终表面活性剂的浓度为21.22ml/l。
实施例3:
电镀锡机组MSA镀液未知表面活性剂浓度的测定,
对于5ml液体对应的滴数最后一滴不是整滴的情况，测定步骤如下：
1）将MSA镀液温度冷却或加热至25℃，三通洗耳球4将被测液体吸入屈氏粘力管2至上方刻度线以上，用滤纸将屈氏粘力管2下方残存液滴吸走，将干净烧杯放在精密天平7的拖盘上，进行“归零”操作；
2）、开启电脑8，并打开测试程序；
3）、用比重计2测被测液体比重，1.0500g/cm3，输入程序；
4）、用试管夹5夹住三通洗耳球4阀门E，屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下，落入烧杯中，开始检测，直到液滴滴完为止，在电脑8上显示液滴体积及滴数随时间变化曲线，如示意图3（Vi~t图）所示如图3所示；
5）、滴数计算，用鼠标点击检测程序中图3（Vi~t图）点击图3，出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格，如下表2所示，在表2中找到小于或等于5ml的数据v1=4.950ml及对应滴数75，及大于并接近5ml的数据v2=5.0160ml，通过公式，计算出5ml被测液体最终的滴数N=75.8；
6)将滴数代及拟合公式y（浓度ml/l）=67.6-3.521n（滴数）+0.04580n2（滴数），得到最终表面活性剂的浓度为63.86ml/l。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (3)
1.一种表面活性剂浓度测定装置，其特征在于：所述测定装置包括比重计（1）、检测装置、电脑（8）三部分，其中检测装置包括烧杯（6）、精密天平（7）、屈氏粘力管（2）、铁架台（3）和三通洗耳球（4）及试管夹（5），所述屈氏粘力管（2）上端插入三通洗耳球（4）吸液口实现与三通洗耳球密封连接，再将带三通洗耳球的屈氏粘力管（2）用铁夹固定在铁架台（3）上，烧杯（6）放置在精密天平（7）上，处于屈氏粘力管（2）的正下方，试管夹（5）在三通洗耳球（4）的E端，精密天平（7）和电脑（8）之间通过数据线相连。
2.采用上述装置用于表面活性剂浓度测定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，
1）、将被测MSA镀液温度冷却或加热至25℃，三通洗耳球（4）将被测液体吸入屈氏粘力管（2）至上方刻度线以上，用滤纸将屈氏粘力管（2）下方残存液滴吸走，将干净烧杯放在精密天平（7）的拖盘上，进行“归零”操作；
2）、开启电脑（8），打开专用测试程序；
3）、用比重计（2）测被测液体比重，得到其密度后，输入自主研发检测程序中密度一栏，输入电脑程序；
4）、用试管夹（5）夹住三通洗耳球（4）阀门E，屈氏粘力管上方液体与大气连通，液体开始滴下，落入烧杯中，开始检测，直到液滴滴完为止，在电脑（8）上显示液滴体积及滴数随时间变化曲线，测量结束之后，用鼠标点在电脑画面上出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL链接表格；
5）、滴数计算，第一种情况，5ml被测液体是整滴的情况，出现滴数体积对应液滴滴数的EXCEL表格，在表格中上直接找到5ml液体体积及对应的滴数N；第二种情况，对于5ml被测液体对应的滴数最后一滴不是整滴的情况，在上述表格中找到小于并接近于5ml的数据v1及对应滴数n，及大于并接近5ml的数据v2，通过公式，计算出5ml被测液体最终的滴数N；
6）、将滴数代入已知的对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式：y（浓度ml/l）=67.6-3.521n（滴数）+0.04580n2（滴数）,得到表面活性剂的浓度。
3.根据权利要求2所述的用于表面活性剂浓度测定方法，其特征在于，所述步骤3中，用比重计先测量被测液体比重，得知其密度ρ，输入自主研发检测程序中密度一栏，输入电脑自主研发专用检测程序，利用程序将精密天平感应到被测液滴质量变化Mi通过其密度换算成体积变化Vi，将液体体积变化Vi与时间t以图表方式在电脑上实时显示，同时程序将液滴体积变化Vi与对应滴数变化i数据存储于EXCEL表中，并将该EXCEL表与上述Vi~t图之间进行链接；测量结束，点击Vi~t图表，打开EXCEL链接表，进行数据处理，得到被测液体的滴数，根据已知对应温度下该表面活性剂标准浓度与滴数的拟合公式，得到被测表面活性剂的浓度。
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