. Изобретение .относитс к устройствам предназначенньпл дл исследовани кинети ки химичес.ких реакций в жадкой фазе методом объемной дилатометрии и может быть использовано дл изучени реакций полимеризации и сополкмеризации монр . меров в растворителе, а также дл изучени р да зогмическюс процессов, сонровождающихс уменьшением обг.ема. Известен объемный дилатометр, примен емый дл исследовани кинетики химических реакций в жидкой фазе, например , кинетики полимеризации, содержащий дилатометрическую чейку, устройство дл подачи манометрической жщкости и систему контрол за ее расходом , служащим критерием скорости й1Эменени объема реагирующей смеси, заполн ющей чейку, и, следовательно, clcbpoc ти химической реакции -Давление в ди-: латометркческоЙ чейке поддерживаетс посто нным за счет подачи манрме; ической жидкоста из капилл ра, соединендрго с источником посто нного давленЕС Известие также объемный дилатометр, Ко горый содержит дилатометрическую чейку, с ст&лу подачи манометрической жидкос:ти и систейу дл контрюл за ее расходом, кроме того, иЛсеетс перемешдаающеё устройство, которое делает возможным изучение процессов, требующих гомогенизации (нанрим, эмульсионных и гетфогенно-каталктических процессов), а также равномерного распределени катализатора по объему чейки 2. Блнжайщим техническим рещением в- л етс дилатометр, который содержит дилатометрическую чейку с перемещивающим устройством, систв 4у подачи реагентов с щшиндром, поршнем и штоком, соеД1шеннЬ1М с приводом, камеру перетденного .объема дл выгрузки реакционной массы, систет ду измерени изменени объела реакционной .массы, Систе5ма подачи с одним цилиндром, порщнем и Щ1гоком может обесцечтъ подачу в йчейку одного реагента или нескольких, если, они между собой не вступают в рв акцию без катализатора. В противном слу чае, дл подачи нескольких реагентов,, шошндр с поршнем выполшпот ступенчатым , так что каждый реагент находитс в полост х ступенчатоТо щццшдра, изолированных друг от друга з. По мере пр&текани химической реакции происходит уменьшение реаги рувдщей смеси в чейке и падение давлени ., Дл поддержани давлени и кондентpiaiurii реагентов на заданном уроаде в чейку подают реагенты из системы подачи и одновременно вьгоод т реакционную массу в камеру переменного объема с5истемы выгрузки. Отношение объема подаваемых реагентов к объему быгрузкаемой реакционной массы поддерживают равным коэффициенту контракций, т.е. отнош никх плотности офазовавшегос продукта плотности реагента. Дл поддержани заданного отношени необходимо oднoвpQv eниoe осуществление процесса подачи и вывода,;-что затруднительно выполн ть, работа вручную, а иЬпольаойание. систш/1 автоматического регулировани и синхронизации работы пр водов дй поддержани заданного соотношени; усложн ет конструкцию устройства Крйме тогЬ, при изучении методом дилатометрии процессов, протекающих при высоких давлени х, необходима высока степень герметичности всех элементов дилатометра, осуществить которую в подвижных элементах (поршн х) устройства подачи и выгрузки весьма сложно, а утечки снижают точйОсть йау1ерёшш. Цель предлагаемого изобретени -г повышение точности иа «ерешш, упрощение конструкции и работы с дилатометром. Дл этого в объемном (Дилатометре камера перетленного объема расположена в щтоковой полости цнлиндр1а сйст« гы по дачи, В1вЬд штока в которую выполнен герметизированным, причем отношение эф фективных плс цадей поршн и штоковой полости выбрано равньтм шш большим коэффициента контракции дл нзучаемой; химической реакции. i Такое конструктивное решение позвол ет обеспе(чить при Н емйцении порш н в цилиндре подачу реагентов в чейку из поршневой полости цилиндра и однсьврсменную выгрузку реакпвюннрй массы., в штоковую полость цилиндра в заранее ydtaiHOBneHHdM соотношении, учитывак цим Хоэффицнент концентрации. Таким офазом необходимое соотношение автома-йсчески выдерживаетс с высокой точностью. При этом отпадает необходимость в приводе дл системы выгруйки и необходимость В системе синхронизации его работы с приводом системы подачи. При использовании системы подачи реагентов и камеры перетащенного объема дл выгрузки решодаонной масс, вынолненнъгх в виде самосто тельных цилиндров с поршн ми, периметр подвижных соединений , по которому необходимо обеспечить герметизашйо, равен сумме периметров двух поршней. Предлагаолое решение позвол ет умень шить периметр герметизации до периметра штока, т.е. почти в 3 раза при коэф-i фициенте контракции, равным двум. К герметизйции поршн теперь не предъ вл ютс высокие требовани , так как по обе его сторонь давление пра1стически одинаково , ибо,поршнева и штокова полости соединены с чейкой. Привод штока шшиндра подачи и выгрузки может быть вьтотшен в виде пневмо- или падропривода, цилиндр которого непосредственно герметично соединен с ннлийдром сйсталы подачи таким образом, что шток цилиндра системы подачи входит . в полость цилиндра привода и вл етс одновременно с силовоспринимаюшим элементом его. Полость шшиндра привода соединена с источником посто нного давлени , величина которого выбираетс рав ной величине давйешш, которую нужно получить в чейке. Это позвол ет с высокой точностью стабилизировать давление в чейке л автоматически непрерьгоно вводить в неё реагенты и выводить реакционную массу по мере протекани прОцесса - - СОеданение цнпиндраг подачи и вырузКи с цилиндром привода снижает не эепад давлени на эло 1ентах герметизации штока практически до нул . Герметизаци штока при этоМг может быть получена Вгообще без пр19 ене а унлотниТельных .элементов, а лишь путем пцательной притирки штока к сопр гаемой деталью. Это способствует снижений тренн в системе и повыше воаю точности измерени . Систз а измерени изменени объема ре иионнрй массы .может быть вынолневга в виде индуктивного датчика перемацений , катушки которого установлены на цилиндре приводка, выполненного из немагнитного материала, а в качестве сердеч1шка датчика ткэремещений использован шток цилиндра системы подачи, иЭготовленный из ферромагнитного материала. На чертеже изображен предлагаемый объемный дилатометр, продо ьньтй разрез Внутри шшиндра 1 помещен поршень 2, жестко св занный со штоком 3, раздел ющий шшиндр на две полости: поршневую 4 и штоковую 5. Поршнева полос через штуцер 6 в крышке, 7 св зана с чейкой 8 трубопроводом 9 через вентиль 1О, а штокова полость через штуц 11 св зана с чейкой трубопроводом 12 через вентиль 13. Заполнение поршневой полости реагентами, производитс через штуцер 6 и вентиль 14. Ячейка 8 снабЦена мешалкой 15, котора пршодитс во вращение через экранированную магнитную муфту 16 на посто нных магнитах электромотором 17, Дл заполнени чейки предусмотрен трубопровод с вентилем 18. Шток 3 тшательно притерт к втулке 19 с тем, чтобы предотвратить :перетекание сред, наход щихс по обе стороны втулки. К щцщндру 1 гайкой 2О через прокладку 21, одновременно герметизирую щую втулку 19, присоединен вьгаолненный из нетлагнитнохо материала цшпщдр 22, св занный через штуцер 23 с источ ником посто нного избытбчного давле1Е1и (на чертеже не показан), который прд-, ключаетс через вентиль 24 Давление в системе дилатометра контролщзуетс по манометру 25. На цилиндре 22 смонтированы электромагнитные катушки 26 индуктивного датчика перемещений. Сердечником датчика перемещений служит шток 3, выполненный из ферромагнитного материала. Йредлагаемый дилатометр работает следующим образом. Ячейка 8 вакуумируетс ерез вентил 18 и заполн етс растворителем (например , п-гентаном) , который затем насыщаетс реагентом до заданной конциитра Шш. Поршневую полость 4 цилиндра 1 через щтуцер 6 и вентиль 14 при закрытых вентил х 10 и 13 заполн ют реаген том (например, этилен-чтропиленовой смесью). После чего вентиль 14 закрыва ют. Дилатометр терм оста тируют до задан ной температуры. Полость цилиндра 22 через штуцер 23 и вентиль 24 соедин ют с источником псюто нноГо давлшш , которое контролируют по манометру 25 и поддерживают в поршневой 4 и штоко7 26 вой 5 полост х цилиндра 1 н в чейке 8 при открытых бентйл х 1О и 13. Реакци начинаетс при введении катализатора в объ чейки (мешалкой разбиваетс ампула с катализатором или катализатор вводитс через специальный штуцер). Реагент (пропилен-этилен) расходуетс на образование продукта. В св зи с тем, что плотность продукта превышает плотность реагента, происходит уменьшетае объема реакционной жидкости, занолн юшёй чейку, и падение давлени в с сг&ле дилатометра. Под действием давлени , действующего со стороны шшиндра 22 на шток 3, поршень 2 переместитс в такое Положение, при котором давление в чейке примет исходное значение. При этом реагент из поршневой полости 4 поступит в чейку -8, а реагирующа смесь из чейки - в штоковую полость 5 в соотношении, равном где F-( - площадь поршн ; FS. - плс цадь штока. При исследовании процессов с коэффициентами контракции меньшими, чем отношение F / (), поршневую полость 4 шшиндра 1 заполн ют реагентом, разбавленным растворителем, с учетом удовлетворени следукшхего услови ; К, СрК отношение площади поршн к площади штоковой полости, т.е. ((); коэффициент контракции; объемна концентраци реагента (например, мономера) в растворе , заполн ющем поршневую полость 4 цилиндра 1. Перемещение поршн 2 со штоком 3, характеризухзщеё расход реагента и скорость химической реакции, регистрируетс самопишущим прибором по показани м индуктивного датчика перемшхений. Испытана конструкци объемного дилатометра с рбъ&лом чейки 25О см . Поршнева и щтркова полости цилиндра системы подачн - 22 н 11 см соответстветио . Диаметр цоршн 30 мм, штока 2О мм. Ячейка вакуумировалась и заполн5шась /Н-гептаном, насыщенным этнлен-лр иленовой смесью до концентрации 1,8 моль/л. Пор1инева полость заполнилась сжиженной смесью; пропилена - 72% йойьн., этилена - 28% мольн. Дилатометр термостати ровалс при . Давление ;В дилатомет ре поддерживалоЬь на уровне 21 Концентраци катализатора - 5,48 -Ю моль/л. Ёрем г проведени процёёса - 24О мин. Выход сополимера - 8 г. Состав сополимера цо данным анализа на инфра фасШм сйёетроыетрё: йропйлена - 74% мольн., этилена 26% мольн. Соответствие состава образовавшегос ШЯОлЖсёрасостайу ШёЬй пШ реагентов, рассчитанному на основании 8ШШйТ еШйПййерйза1ШН, полученнызс другим методом, характеризует высокую точнсхзпь измерени кинетических констан |)ёакайй сопойймерйзашш с помощью пред лагаемого дилатометра. По мере протекани процесса в автоматически подаеалась смесь реагента из поршнево: лолрсти и вътодилась рШ еИШиа массЪ в шт6к6в;ую с1йеаь, что обеспечивало поддержание концентрации реагентов в чейке йазаданном уров не. Перемет ение;поршн 2 и штока 3, характеризующее изменение объема рёйги рующей жидкости, фйксировало 5ь в виде кинетической кривой. Много шсленные эксперименты показалиТчтс ) исп ользование предйагашого дипйТбЙётрй по сравнению с извecтньпv и ; имеет следующие преимущества: повьппение точности определени кинетических . констант, особенно 1фийсс::лёдЬЙа:Нйи реак ций, идущих при высоких давлени х, в результате повышёшщ герметичнйсти сис темы; упрощение кйнстг уШхии te рёЙуйьтатеисключени привода дл выгрузки реа ошонной Массы и ЬИстойЬ си1ссройизашш его.работы с приводом системы по дачи реагентов;, удобство в работе, т:ё: подача реагентов в чейку и вывод рёакц , онной массы производитс автоматически зЙс ёТпё|)епада давлени и в задайном соотношении. Формула изо б р е т е ни 1. Объемный дилатометр дл исследовани кинетика химичес ких реакций ё жщЩой фазе, преш.1ущ твенно д иссле довани полимеризации мономеров в растворителе , содержащий днпатометрич.ескую sneEKy с перемешивающим устройством, систему подачи реагентов С цилиндром, порщнём и штоком, соединенным с привоЙом , камеру переменного объема дл выгрузки реакционно и, массь, систему из. мере1ш изменени объетла реакционной йасевг, от л и ч а ю щ к и с тем, что. С целью повышени точности измерени , упрощени конструкции и работы с дилатометром, камера переменного объема расположена в щтоковой полости ци линдра систет ы подачи, ввод штока в которую вьшолнеа герметизированным, причал отношение эффективных площадей поршн к штоковой полости выбрано рав-ным или большим коэффициента конйентращш изучаемой химической реакции. 2.Дилатометр по п. 1, о т л ч аю щ и и с тем, что привод вьшолнен is пневмо- и гидропривода, цилиндр которого непосредственно герметично соединен с йипйндром системы подачи таким образок, что шТок цилиндра системы Нбдачи ВХОДИТ в полсють цилиндра привода и вл етс одновременно силовоспринимающйм элементом его, причем полость циййНдра привода Соединена с источником пйстойНного давлени . .. 3 . Дилатометр по п. 2, от л и ч аю щ и и с тем, что система измерени изменени объема реакционной массы .быполнена в виде индуктивного датчика перемещений , катуипси которого установлены н& цилиндре, привща, выполненного из йёй агййтноГб К(атфйала, а в качестве сердечника датчика переметйений испопьзов:ан; шток циййзЁДра системы подачи, изготовленньтй из ферромагнитного мате, рйала., , . ; ; . . v Источники информации, прин тые bo внимание нри экспертизе i. Авторское сьидетельствр СССР № 2163210. кл. G 01 N 25/16, 1966.