SU1198413A1 - Способ определения дисперсности эмульсий - Google Patents

Description

Изобретение относится к физикохимическим исследованйям веществ и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в химической, фармацевтической, пищевой промышленности, для определения размера капель эмульсии любого типа непосредственно в процессе производства.

Целью изобретения является повышение точности определения дисперсности (среднего размера капель) эмульсий.

На фиг, I изображена зависимость коэффициента поглощения ультразвука в эмульсии от размера ее капель для двух частот; на фиг. 2- устройство, реализующее предлагаемый способ.

Способ характеризуется следующей последовательностью рабочих операций.

Для определения рабочего диапазона частот для исследуемого ряда эмульсий из всего ряда исследуемых эмульсий выбирают две, которые на средней частоте диапазона обладают минимальным и максимальным коэффициентами поглощения ультразвука.

Далее с целью определения нижней рабочей частоты в первой эмульсии снимают зависимости коэффициента. поглощения ультразвука в рабочем диапазоне частот от величины дисперсности (среднего размера капель) и искомую нижнюю рабочую частоту определяют по достижении указанной зависимости заданной степени неравномерности. Для определения верхней рабочей частоты аналогичные зависимости снимают во второй выбранной эмульсии. Верхнюю рабочую частоту в этом случае выбирают такой, на которой коэффициент поглощения ультразвука максимален и соответствует предельному значению чувствительности измерительного устройства.

Для получения градуировочных зависимостей для конкретного типа эмульсий на верхней и нижней рабочих частотах снимают калибровочные зависимости коэффициента поглощения ультразвука от среднего размера капель (фиг. I). При определении неизвестного среднего размера капель 55 конкретной исследуемой эмульсии в ней первоначально измеряют объемную концентрацию дисперсной фазы, на1198413

' пример, денситометрическим методом, и электропроводность эмульсии для определения ее типа (прямая или обратная ). Далее через исследуемую 5 эмульсию пропускают ультразвуковые колебания двух частот и измеряют коэффициент поглощения ультразвука на каждой частоте. Далее из соотношения

>0 =С (аК^Ь+кК°5 , (1)

где - коэффициент поглощения ультразвука данной частоты в эмульсии;

С - концентрация дисперсной фазы;

15 К - средний радиус капель;

0,4),(/,¾ - коэффициенты, зависящие от типа эмульсии и от природы ее компонентов, из двух пар вычисленных значений среднего радиуса капель в качестве

20 истинного значения принимают то, которое является общим для обеих пар. Последняя процедура иллюстрируется графиком на фиг. 1, Кривая Л соответствует зависимости для час25 тоты £.₍ , а кривая Б - зависимости для частоты £₂ . Из фиг. 1 видно, что для каждой частоты кривая этой зависимости имеет минимум, так что каждому (кроме минимального ) значе30 нию с/ соответствуют два значения

К^К^К. Таким образом, по указанному выражению для каждой частоты ультразвука вычисляют два значения К среднего размера капель, при этом

35 очевидно, что истинному значению К соответствует то значение, которое является общим для обеих пар

вычисленных значений (Н_. К⁽ ) .

’ ¹

Способ реализуется устройством, блок-схема которого изображена на фиг. 2.

Устройство содержит импульсные генераторы I и 2 на частоты £₁ и ξ соответственно, перестраиваемые в рабочем диапазоне, синхронизатор 3, ключи 4 и 5, пьезоизлучатели 6, исследуемую эмульсию 7, пьезоприемники 8 и вычислительное устройство 9. С блока синхронизации 3 сигнал также поступает на один из входов вычислительного устройства 9.

Устройство работает следующим образом .

Радиоимпульсы с частотами £₁ и £^

поочередно подаются на излучатели 6.

Коммутация осуществляется ключами 4

и 5 по команде синхронизатора 3. Пьез 1198413 4

зоизлучатели 6 преобразуют импульсы генераторов 1 и 2 в ультразвуковые импульсы с той же частотой заполнения, которые направляются в исследуемую эмульсию 7 и,пройдя через эмульсию, поступаютна пьезоприемникив, осуществляющие обратное преобразование.

Электрические сигналы с частотами и с пьезоприемников 8 подаются

в вычислительное устройство 9, в котором измерительная информация обрабатывается согласно алгоритму (1). Смена рабочей программы при

5 определении рабочих коэффициентов кавдой градуировочной кривой осуществляется по команде с синхронизатора синхронно с коммутацией генераторов,

Claims (2)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ЭМУЛЬСИЙ, заключающийся в измерении коэффициента поглощения ультразвука на по-крайней мере двух частотах и определении по результатам измерений размера частиц, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, предварительно из ряда исследуемых эмульсий выбирают две, которые на средней частоте диапазона обладают минимальным и максимальным коэффициентами поглощения ультразвука, для первой эмульсии снимают зависимости коэффициента поглощения ультразвука от среднего размера капель

   в рабочем диапазоне частот й по достижении заданной степени неравномерности этой зависимости определяют нижнее рабочее значение частоты,

   далее аналогичные зависимости снимают для второй выбранной эмульсии и находят верхнее рабочее значение частоты, на которой коэффициент поглощения максимален и соответствует предельному значению чувствительности измерительного устройства, на найденных частотах для исследуемого типа эмульсий снимают калибровочные зависимости коэффициента поглощения ультразвука от среднего размера капель, после калибровки производят измерение коэффициента поглощения ультразвука конкретной исследуемой эмульсии, концентрации дисперсной фазы эмульсии и ее электропроводности и определяют значения среднего радиуса капель из соотношения

   где οί- - коэффициент поглощения ультразвука данной частоты в эмульсии;

   β г средний радиус капель эмульсии;

   С - концентрация дисперсной фазы эмульсии;

   - экспериментально определенные коэффициенты, зависящие от типа эмульсии и от природы ее компонентов, причем из двух пар вычисленных значений среднего радиуса капель в качестве истинного принимается то, которое является общим для обеих пар.

   >
2. 2

   <