RU2543671C2 - Magnetic device to study forces of internal interaction in solution - Google Patents

Magnetic device to study forces of internal interaction in solution Download PDF

Info

Publication number
RU2543671C2
RU2543671C2 RU2013118966/28A RU2013118966A RU2543671C2 RU 2543671 C2 RU2543671 C2 RU 2543671C2 RU 2013118966/28 A RU2013118966/28 A RU 2013118966/28A RU 2013118966 A RU2013118966 A RU 2013118966A RU 2543671 C2 RU2543671 C2 RU 2543671C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
forces
solution
magnetic
pole
internal interaction
Prior art date
Application number
RU2013118966/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013118966A (en
Inventor
Людмила Михайловна Пономарёва
Original Assignee
Людмила Михайловна Пономарёва
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Людмила Михайловна Пономарёва filed Critical Людмила Михайловна Пономарёва
Priority to RU2013118966/28A priority Critical patent/RU2543671C2/en
Publication of RU2013118966A publication Critical patent/RU2013118966A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543671C2 publication Critical patent/RU2543671C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment, represents a magnetic device to study forces of internal interaction in a solution and may be used in physical chemistry. The device comprises a powerful electromagnet with pole tips in the form of truncated cones with high purity of mechanical treatment of working surfaces, with adjustable coaxiality of pole tips, besides, cone shaping surfaces of both poles are a continuation of each other. Also the device includes a flask with an aqueous or another diamagnetic paramagnetic solution placed into the centre of the pole-to-pole gap, in which under action of high-gradient magnetic field the condensate of dissolved paramagnetic is separated from diamagnetic dissolvent, when magnetic forces exceed forces of internal interaction in the solution.
EFFECT: production of a magnetic device to study forces of internal interaction in a solution.
2 cl, 2 dwg

Description

Область применения: Изобретение относится к области физической химии.Scope: The invention relates to the field of physical chemistry.

Уровень техники: Известны полюсные наконечники электромагнита в форме усеченного конуса (см. патент США 4359706, 16.11.1982, H01F 3/00, всего 7 стр.).BACKGROUND OF THE INVENTION Truncated cone-shaped pole tips of an electromagnet are known (see US Pat. No. 4,359,706, 11/16/1982, H01F 3/00, total 7 pages).

Сущность изобретения: Разработано магнитное устройство для изучения сил внутреннего взаимодействия в растворе, включающее мощный электромагнит, с полюсными наконечниками в форме слегка усеченных конусов, с высокой чистотой механической обработки рабочих поверхностей, с регулируемой соосностью полюсных наконечников, так что конусные образующие поверхности обоих полюсов являются одна продолжением другой, включающее пробирку с диамагнитным раствором парамагнетика, помещенную в центр межполюсного промежутка, в которой под действием высокоградиентного магнитного поля пространственно отделяется конденсат растворенного парамагнетика от диамагнитного растворителя. Качество магнитного устройства повышается, если в магнитопроводе, включая ярмо и полюсные наконечники, вырезана полость в форме сплошной или ограниченной трубки круглого сечения, соосной с осями магнитопровода, с сечением, совпадающим с наименьшим сечением полюсных наконечников в форме усеченного конуса. При достижении магнитным полем в межполюсном промежутке того его значения, когда магнитные силы в растворе превосходят силы внутреннего взаимодействия в растворе, происходит отделение конденсата растворенного парамагнетика от диамагнитного растворителя. При этом парамагнитный конденсат втягивается в область сильного магнитного поля. На фиг.1 показано отделение конденсата водного раствора медного купороса от воды в межполюсном промежутке; где 3 - конденсат водного раствора медного купороса, 4 - вода.The inventive magnetic device for studying the forces of internal interaction in a solution, including a powerful electromagnet, with pole tips in the form of slightly truncated cones, with high purity of machining of work surfaces, with adjustable alignment of pole tips, so that the conical generatrix surfaces of both poles are one a continuation of another, including a test tube with a diamagnetic solution of a paramagnet, placed in the center of the interpolar gap, in which In a highly gradient magnetic field, the condensate of the dissolved paramagnet is spatially separated from the diamagnetic solvent. The quality of the magnetic device is improved if a cavity is cut out in the magnetic circuit, including the yoke and pole pieces, in the form of a continuous or bounded circular tube coaxial with the axes of the magnetic circuit, with a section matching the smallest section of the pole pieces in the form of a truncated cone. When the magnetic field in the pole gap reaches its value when the magnetic forces in the solution exceed the forces of internal interaction in the solution, the condensate of the dissolved paramagnet separates from the diamagnetic solvent. In this case, the paramagnetic condensate is drawn into the region of a strong magnetic field. Figure 1 shows the separation of the condensate of an aqueous solution of copper sulfate from water in the interpolar gap; where 3 is the condensate of an aqueous solution of copper sulfate, 4 is water.

Сказанное совершенно очевидно, если провести простую оценку магнитного поля: если оценивать магнитное поле в данной точке как величину, прямо пропорциональную размерам (по площади) открытых (видимых) площадок рабочих поверхностей полюсных наконечников и обратно пропорциональную квадратам расстояния до них. На фиг.2 межполюсной промежуток электромагнита с полюсными наконечниками в форме усеченных конусов с вырезанной центральной частью разбивается на сектора, в каждом из которых проставляется количество видимых из этого сектора рабочих поверхностей полюсных наконечников электромагнита. И поскольку рабочие поверхности полюсных наконечников электромагнита являются источниками магнитного поля в межполюсном промежутке, постольку проставленная цифра отражает в какой-то степени величину магнитного поля в каждом секторе. Из приведенной схемы на фиг.2 следует наличие высокого градиента магнитного поля на продолжении рабочих поверхностей полюсных наконечников 1 в межполюсном пространстве 2. В результате приближения и в результате отклонений рабочих поверхностей полюсных наконечников электромагнита от идеальной математической гладкости возникает высокий и конечный градиент магнитного поля на продолжении рабочих поверхностей полюсных наконечников электромагнита, причем значение градиента магнитного поля тем выше, чем выше чистота механической обработки рабочих поверхностей полюсных наконечников электромагнита.The foregoing is quite obvious if we conduct a simple assessment of the magnetic field: if we evaluate the magnetic field at a given point as a value directly proportional to the size (area) of the open (visible) areas of the working surfaces of the pole pieces and inversely proportional to the squares of the distance to them. In Fig.2, the interpolar gap of an electromagnet with pole tips in the form of truncated cones with a cut out central part is divided into sectors, in each of which the number of working surfaces of the pole tips of the electromagnet visible from this sector is affixed. And since the working surfaces of the pole pieces of the electromagnet are sources of a magnetic field in the interpolar gap, the figure put down reflects to some extent the magnitude of the magnetic field in each sector. From the above diagram in figure 2 it follows the presence of a high gradient of the magnetic field on the continuation of the working surfaces of the pole pieces 1 in the interpolar space 2. As a result of the approximation and as a result of deviations of the working surfaces of the pole pieces of the electromagnet from ideal mathematical smoothness, a high and finite gradient of the magnetic field occurs on the continuation working surfaces of the pole pieces of the electromagnet, and the value of the magnetic field gradient is higher, the higher the purity Ki working surfaces of the pole pieces of the electromagnet.

Величину магнитных сил, действующих в растворе, можно рассчитать по формуле в CGSM [1]:The magnitude of the magnetic forces acting in the solution can be calculated by the formula in CGSM [1]:

f x = χ ν H H / χ , ( 1 )

Figure 00000001
f x = χ ν H H / χ , ( one )
Figure 00000001

где ƒχ - величина силы, действующей на вещество в направлении x;where ƒ χ is the magnitude of the force acting on the substance in the x direction;

χ - величина объемной магнитной восприимчивости вещества;χ is the volumetric magnetic susceptibility of the substance;

ν - объем вещества;ν is the volume of the substance;

Н - величина магнитного поля;H is the magnitude of the magnetic field;

x - направление.x is the direction.

Парамагнитный конденсат в растворе отделяется от диамагнетика благодаря высокому градиенту магнитного поля на продолжении конусных рабочих поверхности полюсных наконечников, который будет тем выше, чем выше чистота механической обработки полюсных поверхностей, с максимумом магнитного поля в центре межполюсного промежутка и с минимальным магнитным полем внутри продолжений конусных поверхностей полюсов. Требуемое для эффекта отделения магнитное поле находится в обратной зависимости от чистоты механической обработки полюсов.Paramagnetic condensate in the solution is separated from the diamagnet due to the high gradient of the magnetic field on the continuation of the conical working surfaces of the pole pieces, which will be the higher, the higher the purity of machining of the pole surfaces, with a maximum magnetic field in the center of the pole gap and with a minimum magnetic field inside the extensions of the conical surfaces poles. The magnetic field required for the separation effect is inversely related to the purity of the machining of the poles.

Описанное магнитное устройство применяется следующим образом: поскольку важно сравнивать силы внутреннего взаимодействия для различных растворов, следовательно необходимо рассчитать произведение значения объемной магнитной восприимчивости парамагнетика на квадрат величины магнитного поля, при котором происходит отделение конденсата парамагнетика от диамагнитного растворителя. При этом полюсные наконечники с заданной чистотой механической обработки рабочих поверхностей и установка самих полюсных наконечников неизменны для каждого ряда сравниваемых растворов.The described magnetic device is used as follows: since it is important to compare the forces of internal interaction for different solutions, it is therefore necessary to calculate the product of the volume magnetic susceptibility of the paramagnet by the square of the magnetic field at which the paramagnet condensate separates from the diamagnetic solvent. Moreover, the pole pieces with a given purity of machining of the working surfaces and the installation of the pole pieces themselves are unchanged for each row of compared solutions.

Примечание:Note:

Конденсат парамагнетика в новом объеме обладает легким свечением. Что соответствует переходу электронов в атомах из свободного в связанное состояние и обратно, сопровождающемуся излучением.The condensate paramagnet in a new volume has a slight glow. Which corresponds to the transition of electrons in atoms from a free to a bound state and vice versa, accompanied by radiation.

Примечание:Note:

Описанное магнитное устройство может быть использовано для очистки диамагнитного растворителя от парамагнитной компоненты раствора.The described magnetic device can be used to clean the diamagnetic solvent from the paramagnetic component of the solution.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения:Information confirming the possibility of carrying out the invention:

Изобретение подтверждается экспериментом. Параметры эксперимента: для водного раствора медного купороса магнитное поле около 20000Э при чистоте ∇3 механической обработки рабочих поверхностей полюсных наконечников электромагнита.The invention is confirmed by experiment. Experiment parameters: for an aqueous solution of copper sulfate, the magnetic field is about 20000 Oe with a purity of ∇3 of machining of the working surfaces of the pole tips of an electromagnet.

Перечень чертежей и схем:The list of drawings and diagrams:

Фиг.1 - отделение конденсата водного раствора медного купороса от воды в магнитном иоле.Figure 1 - separation of the condensate of an aqueous solution of copper sulfate from water in a magnetic iole.

Фиг.2 - полюсные наконечники 1 и межполюсной промежуток 2 с разбивкой на сектора.Figure 2 - pole lugs 1 and interpolar gap 2 with a breakdown into sectors.

ЛитератураLiterature

[1] П. Селвуд. Магнетохимия. Изд. ИЛ. Москва. 1958 г. с.13. [1] P. Selwood. Magnetochemistry Ed. IL Moscow. 1958 p. 13.

Claims (2)

1. Магнитное устройство для изучения сил внутреннего взаимодействия в растворе, включающее мощный электромагнит, с полюсными наконечниками в форме слегка усеченных конусов, с высокой чистотой механической обработки рабочих поверхностей, с регулируемой соосностью полюсных наконечников, так что конусные образующие поверхности обоих полюсов являются одна продолжением другой, включающее пробирку с диамагнитным раствором парамагнетика, помещенную в центр межполюсного промежутка, в которой под действием высокоградиентного магнитного поля пространственно отделяется конденсат растворенного парамагнетика от диамагнитного растворителя, когда магнитные силы превосходят силы внутреннего взаимодействия в растворе.1. A magnetic device for studying the forces of internal interaction in a solution, including a powerful electromagnet, with pole tips in the form of slightly truncated cones, with high purity of machining of working surfaces, with adjustable alignment of pole tips, so that the conical forming surfaces of both poles are one continuation of the other including a test tube with a diamagnetic solution of a paramagnet placed in the center of the interpolar gap, in which, under the action of a high-gradient magnetic I spatially separated from the condensate dissolved paramagnetic material diamagnetic solvent when magnetic forces exceed the forces internal interaction in solution. 2. Магнитное устройство для изучения сил внутреннего взаимодействия в растворе по п.1, отличающееся тем, что в магнитопроводе, включая ярмо и полюсные наконечники, вырезана полость в форме сплошной или ограниченной трубки круглого сечения, соосной с осями магнитопровода, с сечением, совпадающим с наименьшим сечением полюсных наконечников в форме усеченного конуса. 2. A magnetic device for studying the forces of internal interaction in a solution according to claim 1, characterized in that in the magnetic circuit, including the yoke and pole pieces, a cavity is cut out in the form of a continuous or limited circular tube, coaxial with the axes of the magnetic circuit, with a cross section coinciding with the smallest section of the pole pieces in the form of a truncated cone.
RU2013118966/28A 2013-04-23 2013-04-23 Magnetic device to study forces of internal interaction in solution RU2543671C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013118966/28A RU2543671C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Magnetic device to study forces of internal interaction in solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013118966/28A RU2543671C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Magnetic device to study forces of internal interaction in solution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013118966A RU2013118966A (en) 2014-10-27
RU2543671C2 true RU2543671C2 (en) 2015-03-10

Family

ID=53290460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013118966/28A RU2543671C2 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Magnetic device to study forces of internal interaction in solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543671C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU58508A1 (en) * 1940-01-19 1940-11-30 С.И. Голосов Electromagnetic Separator
US4359706A (en) * 1979-12-18 1982-11-16 Arnold Flack Magnet pole pieces and pole piece extensions and shields
RU2197331C2 (en) * 2001-04-06 2003-01-27 Пономарева Людмила Михайловна Device for concentration of dispersed systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU58508A1 (en) * 1940-01-19 1940-11-30 С.И. Голосов Electromagnetic Separator
US4359706A (en) * 1979-12-18 1982-11-16 Arnold Flack Magnet pole pieces and pole piece extensions and shields
RU2197331C2 (en) * 2001-04-06 2003-01-27 Пономарева Людмила Михайловна Device for concentration of dispersed systems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013118966A (en) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2516792A (en) NMR analysis of a core sample employing an open permanent magnet removable from a core holder
MX2018006702A (en) An intelligent assessment method of main insulation condition of transformer oil paper insulation.
EA033234B1 (en) Electromagnetic acoustic transducer
PL407582A1 (en) Method for conducting chemical reaction using the powder catalyst
RU2543671C2 (en) Magnetic device to study forces of internal interaction in solution
EP2711905A3 (en) Reporting system
WO2016041691A8 (en) A method for determining the operating status of a mv switching device of the electromagnetic type
EP2902779A1 (en) System for measuring the properties of soft magnetic materials, in particular sheets and bands
HRP20141231T1 (en) Measuring instrument, in particular a voltage tester
RU2499294C1 (en) Universal teaching model for studying electromagnetic induction
GB2533244A (en) NMR Sample analysis
CN103743812B (en) A kind of method for designing using multiple frequency excitation simultaneously to improve magnetic powder inspection capacity
Ciosk Magnetic field and forces in a magnetic separator gap
CN103196994B (en) A kind of assay method exchanging effective range in yoke method magnetic powder inspection
CN105301094A (en) Workpiece magnetic powder inspection device with hole in middle and complicated shape
RU122181U1 (en) DEVICE FOR TESTING MAGNETOMETERS
PL407291A1 (en) System for measuring the properties of magnetically soft materials, preferably the sheet metal and strips
RU136898U1 (en) MAGNETIC FIELD SENSOR
RU148643U1 (en) TRANSFORMER
TH154647A (en) The kit for separating the nematode pests by passing high-frequency sound waves through a liquid medium.
Kazak et al. Approaches for modelling electromagnetic parameters in milling demonstration plant of organic agents
RU131189U1 (en) COLLECTED SWEEPER CONVERTER
RU86753U1 (en) TWO-COMPONENT ELECTRIC CONDUCTING LIQUID SPEED SENSOR
SU100535A1 (en) Method of fitting magnetoelectric measuring devices and demagnetizing electromagnet for implementing this method
Strakhova et al. NEW POSSIBILITIES OF FLAT PROBE IN ASYMMETRICAL PLASMA

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170424