Устройство для определения поверхностных свойств жидкостей

 

Изобретение относится к технике измерения физико-химических характеристик жидких сред, а именно поверхносФных свойств, и может быть использовано в экспериментальной физической химии. Целью изобретения является повьшение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения одновременного определения поверхностного натяжения и краевого угла смачивания , а также распгарение диапазона давлений, применяемых при исследовании поверхностных свойств жидкостей. Устройство содерлпят резервуар .с открытой верхней частью для исследуемой жидкости, размещенную в нем калиброванную трубку, сообщенную с источником давления манометрическую трубку, выполненную в виде двух сообщающихся калиброванных капилляров разных диаметров, камеру высокого давления, в которой размещены резервуар , калиброванная трубка и калиброванные капилляры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л tc а о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3834838/31-25 (22) 02,01.85 (46) 30,09.86. Бюл. У 36 (71) Кабардино-Балкарский ордена

Дружбы народов государственный университет (72) А, А. Шебэухов, И, Н. Сергеев и Г. Н. Матвеев (53) 532,64(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 232597, кл. G 01 N .13/02, 1969, Авторское свидетельство. СССР

Ó 158144, кл. 0 О1 Н 13/02, 1963.

Авторское свидетельство СССР

У 147023, кл. G 01 N 13/02, 1962. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к технике измерения физико-химических ха рактеристик жидких сред, а именно поверхностных свойств, и может быть

„„SU„„1260751 А 1 (дц 4 0 01 И 13/02 использовано в экспериментальной физической химии. Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения одновременного определения поверхностного натяжения и краевого угла смачивания, а также расширение диапазона давлений, применяемых при исследова" нии поверхностных свойств жидкостей.

Устройство содержит резервуар .с открытой верхней частью для исследуемой жидкости, размещенную в нем калиброванную трубку, сообщенную с источником давления манометрическую трубку, выполненную в виде двух сообщающихся калиброванных капилляров разных диаметров, камеру высокого давления, в которой размещены резервуар, калиброванная трубка и капиброванные капилляры. 1 з.II ф-лы, 1ип.

1260751

Изобретение относится к измерению физико-химических характеристик жидких сред, а именно поверхностных . свойств,.и может быть использовано в экспериментальной физической химии.

Цепь изобретения — повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения одновременного определения поверхностного натяжения и краевого угла смачивания, a также расширение диапазона давлений, применяемых при исследовании поверхностных свойств жидкостей.

На чертеже изображена общая схема устройства.

Устройство для определения поверхностных свойств жидкостей состоо ит из открытого в верхней части резервуара 1 для исследуемой жидкости, выполненного из прозрачного материала (например, стекла или кварца), салиброванной трубки 2 радиУсом г, пущенной в резервуар l с жидкостью, манометрической трубки, выполненной в виде сообщающихся прозрачных калиброванных капилляров (манометрических капилляров) 3, 4 с разными радиусами г и г, . Манометрическая

1 трубка соединена с одной стороны с калиброванной трубкой 2, а с другой — с резервуаром 1 при помощи соединительных трубок 5, Для прове;цения измерений необходима точка отсчета, в качестве которой выбрана реперная точка (репер) 6.

Штуцер 7 из нержавеющей стали предназначен для крепления прибора к верхнему фланцу камеры 8 высокого давления, снабженной толстостенными смотровыми окнами 9, которые установлены таким образом, чтобы снаружи просматривались манометрические капилляры 3 и 4 и репер 6. Внутри камеры 8 установлен нагоевательный бункер 10 расположенный над лейкой сообщающейся с резервуаром 1. К штуцеру 7,через алюминиевые прокладки пристыковываются калиброванная трубка 2 из нержавеющей стали и стеклянная часть прибора (через коваровый переходник), Манометрические капилляры 3 и 4, резервуар 1 для исследуемсго металло и лейка для сбора жидкости 11 изготовлены из молибденового стекда. Устройство может раI О, ботать при температурах до 500 С и давлении до 15 МПа. Верхний предел рабочих температур прибора определяется термостойкостью выбранного сорта стекла, Кроме того, максимально возможная температура исследований зависит от температуры начала взаимодействия между материалом капилляра и исследуемым металлом. Верхний предел рабочих давлений определяется прочностью камеры и не зави10 сит от прибора.

Разборная конструкция устройства позволяет расширичь диапазон измеряемых значений путем установки капил15 ляров с различными радиусами.

Устройство работает следующим образом.

Образцы металла располагаются в виде кусочков в бункере 11 с отверстием над лейкой ll прибора. В рабочий объем камеры подается очищенный инертный газ до нужного давления и одновременно температура повышается до температуры начала плавления исследуемого металла. Металл плавится и перетекает в прибор, одновременно очищаясь от окисной пленки, Измерения начинаются после установления в камере термического равновесия.

Для этого прибор устанавливают таким образом, чтобы в катетометре просматривались манометрическне капилляры 3, 4 и репер 6. Давление, создаваемое инертным газом, подаваемым через штуцер 7, медленно повышается и в капилляре 2 формируется избыток давления P соответствующий максимальному давлению в газовом пу40 зырьке. В момент его движения при помощи катетометра измеряется расстояние между репером 6 и уровнем жидкости в одном из манометрических капилляров h,. После отрыва пузырька

45 аналогично определяется h для второь го манометрического капилляра. В формулах для определения Б и cosa используются величины h, и h

1„=Ь +аН; 1,=1,+,Н, I

gO где 6Н вЂ” расстояние между невидимым торцом капилляра и репером, которое определяется заранее в пустом приборе. о

Поверхностное натяжение 6 и крае у вой угол смачивания О вычисляют с помощью выражений (P,— P,)Е;г(1 r„-Ь т,)

Р7г

1260751

r,r (h -Ь4)

cos8=— --- 1 у

2 (h r -Ь г ) (1 %2

Составитель А. Коп еев

Редактор М. Товтин Техред И.Попович Корректор М. Шароши

Заказ 5219/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаг! изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Р, — плотность исследуемой жидкости при данных давлении и темпера . туре; - p - плотность. газовой фазы, создающей давление, при тех же условиях; g — ускорение свободного падения; r — радиус капилляра 2г r,. и г — радиус капилляров 3 и 4, вхо- 10 дящих в состав малометрической трубки.

Формула изобретения

l Устройство для определения поверхно.стных свойств жидкостей, содержащее резервуар для исследуемой жидкости с размещенной в нем калиброванной трубкой, сообщенной с источником давления, манометрическую трубку, установленную между источником давления и резервуаром, о т .

Ф личающееся тем,что,с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения одновременного определения поверхностного натяжения и краевого угла смачивания, манометрическая трубка выполнена в виде двух сообщающихся калиброванных капилляров разных диаметров.

2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона давлений, применяемых при исследовании поверхностных свойств жидкостей, оно снабжено камерой высокого давления, в которой размещены резервуар с калиброванной трубой и мэнометрическая трубка, причем резервуар для исследуемой жидкости выполнен открытым в верхней части.