SU823979A1

SU823979A1 - Устройство дл определени поверхнос-ТНОгО НАТ жЕНи жидКОСТЕй

Info

Publication number: SU823979A1
Application number: SU792717753A
Authority: SU
Inventors: Леонид Павлович Волков
Original assignee: Куйбышевский Политехнический Институтим.B.B.Куйбышева
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1981-04-23

Description

Изобретение относится к технике физико-химических изменений и может быть использовано для определения поверхностного натяжения жидкостей в лабораторных исследованиях, строения, состава, свойств вещества, контроля качества выпускаемой жидкой продукции нефтеперерабатывающих, химических предприятий, пищевой промышленности, для определения скорости химической реакции и т.д.

Известно устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей методом счета капель в виде трубки с расширением в средней части, заканчивающейся капилляром [1]. ₁₅

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей методом счета капель, содержащее резервуар с капилляром, си- jo стему регистрации й подсчета капель [2} Недостатком известных устройств является низкая точность измерений, гак как подсчет числа капель производят при изменяющемся уровне жидкости в капилляре.

Цель изобретения - повышение точности определения поверхностного натяжения жидкостей.

Поставленная цель достигается гем, что в устройстве для определения поверхностного натяжения _; жидкостей методом счета капель, содержащем резервуар с капилляром, систему регистрации и под- . счета капель, капилляр выполнен J> -образной фермы, расширенным кверху на его входном конце, приче’м выходной конец капилляра расположен на уровне входного конца капилляра, кроме того, капилляр выполнен гибким.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. |

Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей содержит ста4 лагмометр 1с расширенным в виде воронки верхним входом и выходом 2 в виде 5 - образного капилляра, выход 2 имеет ситовые насадки различной пористости из

Инертного материала, термостат 3 стапагмомегрическую .манометрическую трубу 4 с трехходовым краном 5 и отводом 6, стенки трубы 4 термостатируюшиеся, приемную градуированную питающую емкость 7 в термостате 8, кран-дозатор 9 регулировки скорости подачи жидкости из питающей приемной емкости 7 в сталагмометр 1, пробку-держатель 10, измерительную емкость 11 отработанной жидкости с термостатирующимися стенками и отводом 12 для создания необходимого (заданного) давления, блок 13 фотодатчиков 14 числа капель и фотодатчиков 15 включения интегрирующего счетчика, хронометра и фиксирования уровней жидкости в верхней приемной ’ питающей емкости '7, фотодатчиков ,16 останова интегрирующего счетчика, фиксации уровня (объема) отработанной жидкости в нижней измерительной емкости 11 и времени ее заполнения, многоканальный усилитель 17.фотореле, управляющий контактами 18 и 19, формирующими сигналы единицы и сложения интегрирующего счетчика 20, и контактами включения, останова интегрирующего счетчика, включения и останова хронометра 21. Сталогмомегр 1 размещен в термостате 3 и в сталогмомегрической манометрической трубе 4. Приемная градуированная питающая емкость 7, сталагмометр, сталагмометрическая манометрическая труба 4 соединены пробкой-держателем 10. Сталагмометрическая манометрическая труба 4 и емкость 11 соединены пробкой 22. Отвод 1.2 и верхний вход емкости 7, в случае необходимости, соединяются эластичными шлангами через буферную емкость с манометром и насосом давления или вакуумным насосом. Кран 23 служит для сливания отработанной жидкости. Отвод 6 служит для смены ситовой насадки и ликвидации пузырьков вкапилляре в случае их образования.

Устройство работает следующим образом.

При закрытом кране 9 включают термостат, заполняют исследуемой жидкостью приемную градуированную питающую емкость 7 выше отметки начала отсчета. Включают многоканальный усилитель 17 фотореле. С помощью насоса создают необходимое давление или вакуум» Краном 9 регулируют скорость подачи исследуемой жидкости из питающей емкости 7 в сталагмометр 1. Первые капли стекающей жидкости через трехходовый кран 5 отводят в балластную емкость. После ус25 тановления скорости подачи жидкости, установления одинакового постоянного уровня на входе и выходе 2 сталагмометра и прохождения верхним уровнем жидкости 5 в емкости 7 отметки начала отсчета краном 5 балластная емкость отключается, включается измерительная емкость 11, фотореле включает интегрирующий счетчик 20 капель, хронометр 21. Производится подсчет и сложение чи’сла капель и регистрации времени опыта. Как только мениск жидкости в емкости 7 достигает нижней отметки конца отсчета объема и капель вытекающей жидкости, а мениск: ¹⁵ жидкости в измерительной емкости 11 поднимается на эквивалентную высоту, фотодатчики 15 и 16 фиксируют момент времени и приостанавливают подсчет и сложение капель, т.е. их’числа. Краны ²⁰ 9 и 5 закрывают. Давление и темпера' ^ТУРУ приводят к нормальным. Устройст; во выключают. Поверхностное натяжение рассчитывают по формуле где ^б’^бо'^?г-· О) .

6q ^и б - поверхностное натяжение стандартной и исследуемой жидкостей^ Пр , и - число капель в равных объемах Vq стандартной и исследуемой жидкостей;

d₀, d -.плотность стандартной и исследуемой жидкостей.:

Если объемы стандартной и исследуемой жидкостей различны, го числа капель И исследуемой жидкости подсчитываются по формуле

П = И - 4г— ι

Λ ''-ι где η - число капель исследуемой жидкости в пересчете на равные объемы Vq стандартной и исследуемой жидкостей;

- объем исследуемой жидкости, взятый для эксперимента:, V_o - объем стандартной жидкости, взятый для исследования;

⁵⁰ - число капель исследуемой жидкости, получающееся из объема V_z .

Скорость химической реакции предлагаемым устройством определяют по числу ⁵⁵ капель, поступающих в измерительное устройство в единицу времени или по объему отработанной жидкости, заполняющей во времени измерительную емкость 11.

Предлагаемое устройство повышает точность определений поверхностного натяжения жидкостей более, чем на порядок. Невысокая стоимость, возможность применения на технологическом потоке, высокая 5 надежность результатов, доступность устройства для любой лаборатории, простота в эксплуатации, удобства в работе, возможность использования устройства для определения скорости химической реакции обеспечивают широкое применение уст-, ройства в практике исследовательских, заводских и учебных физико-химических лабораторий.

_а 1S

Claims

инертного магериала, гермосгаг 3 сгалагмомвгрическую .манометрическую трубу 4 с трехходовым краном 5 и отводом 6, сгенки грубы 4 термостатирующиес , при емную градуированную питающую емкость 7 в термостате 8, кран-дозатор 9 .регупировки- скорости подачи жидкости из питающей приемной емкости 7 в сталагмометр 1, пробку-держатель 10, измерител ную емкость 11 отработанной жидкости с гермосгатирующимис стенками и отводом 12 дл создани необходимого (заданног давлени , блок 13 фотодатчиков 14 числа капель и фотодатчиков 15 включени интегрирующего счетчика, хронометра и фиксировани уровней жидкости в верхней приемной питающей емкости 7, фотодатчиков ,16 останова интегрирующего счетчика , фиксации уровн (объема) отработан ной жидкости в нижней измерительной ем кости 11 и времени ее заполнени , многоканальньй усилитель 17.фотореле, управл ющий контактами 18 и 19, формиру ющими сигналы единицы и сложени интегрирующего счетчика 2О, и контактами включени , останова интегрирующего счет чика, включени и останова хронометра 21, Сталогмометр 1 размещен в термостате 3 и в сталогмометрической манометрической трубе 4. Приемна градуированна питающа емкость 7, сталагмометр , сталагмометрическа манометрическа труба 4 соединены пробкой-держателем 10. Сталагмометрическа манометри ческа труба 4 и емкость 11 соединены пробкой 22. Отвод 12 и верхний вход ем кости 7, в случае необходимости, соедин ютс эластичными шлангами через буферную емкость с манометром и насосом давлени или вакуумным насосом. Кран 23 служит дл сливанй отработанной жидкости. Отвод 6 служит дл смены ситовой насадки и ликвидации пузырьков в капилл ре в случае их образовани . Устройство работает следующим образом , закрытом кране 9 включают термостат , заполн ют исследуемой жидкостью приемную градуированную питающую емкость 7 выше отметки начала отсчета. Включают многоканальный усилитель 17 фотореле. С помощью насоса создают необходимое давление или вакуум. Краном 9 регулируют скорость подачи исследуемой жидкости из питающей емкости 7 в сталагмометр 1. Первые капли стекающей жидкости через трехходовый кран 5 отвод т в балластную емкость. После установленн скорости подачи жидкости, установлени одинакового посто нного уровн на входе и выходе 2 сталагмометра и прохождени верхним уровнем жидкости в емкости 7 отметки начала отсчета краном 5 балластна емкость отключаетс , включаетс измерительна емкость 11, фотореле включает интегрирующий счетчик 2О капель, хронометр 21. Производитс подсчет и .сложение числа капель и регистрации времени опыта. Как только мениск жидкости в емкости 7 достигает нижней отметки конца отсчета объема и капель вытекающей жидкости, а мениск; жидкости в измерительной емкости 11 поднимаетс на эквивалентную высоту, фотодатчики 15 и 16 фиксируют момент времени и приостанавливают подсчет и сложение капель, т.е. ихчисла. Краны 9 и 5 закрывают. Давление и температуру привод т к нормальным. Устройство выключают. Поверхностное нат жение рассчитывают по формуле б б, где . иб . - поверхностное нат жение стандартной и исследуемой жидкостей trtjj I и - число капель в равных объемах Vp стандарт ной н исследуемой жидкостей} , d -.плотность стандартной и исследуемой жидкостей .: Если объемы стандартной и исследуемой жидкостей различны, то числа капель исследуемой жидкости подсчитьшаютс по формуле. - . Vi M.i, Са) где 11 - число капель исследуемой жидкости в пересчете на равные объемы Vp стандартной и исследуемой жидкостей V - объем исследуемой жидкости, вз тъгй дл эксперимента:, V(j - объем стандартной жидкости, вз тый дл исследовани ; H.j - число капель исследуемой жидкости , получающеес из объема V-, .. . Скорость ;симйческой реакции предлагаемъш устройством определ ют по числу капель, поступающих в измерительное устройство в единицу времени или по объему отработанной жидкости, заполн ющей во времени измерительную емкость 11. Предлагаемое усгройство повышает гочность определений поверхносгного наг жени жидкостей более, чем на пор$шок. Невысока стоимость, возможность применени на технологическом потсже, высока надежность результатов, дЬступность устройства дл любой лаборате ии, простота в эксплуатации, удобства в работе, возможность использовани yqтpoйcтвa дл определени скорости химической реакции обеспечивают широкое применение устройства в практике исследовательских, заводских и учебных физико-химических лабораторий . Формула изобретени 1. Устройство дл определени поверхностного нат жени жидкостей методом счета капель, содержащее резервуар, с капилп ром , систему регистрации и подсчета капель, отличающеес тем, чтд, с целью повышени точности определени , капилл р выполнен S -образной формы, расширенным кверху на его входном конце , причем выходной конец капилл ра расположен на уровне входнс го конца капилл ра . 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с тем, что капилл р выполнен гибким. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Шамшин Д. Л. Физическа и коллоидна хими . М., Высша школа, 1968, с. 50-51.
2.Авторское свидетельство СССР №266354, кл. Q O1N 13/О2, 1970 (прототип).