Патент ссср 161570

 

GHNCAКИ Е

N З ОБ РЕТЕЯ ИМ

К АВТОРСКОМУ СВИД,ЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Класс

421, 13вз № 161570

МПК

G 0)п

Заявлено 15.)V. 1963 (М 830933,26-10) ГО СУДА РСТ BE Н Н Ъ| И

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

СССР

Опубликовано 19.|!1.1964. Бюллетень М 7

11одписнпя г)эуп!1а Лб 50

П. П. Пугачевич

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО

НАТЯ ЖЕН ИЯ )К1)ДЬ,ОСТЕ 11

Извсстны устройства для измерения поверхНОСТНОГО Н2ТЯ:КЕНИЯ >КИДКОСТЕЙ МЕТОДОМ >!аксимального давления, содержащие вакуумну10 установку и гравитационный прибор.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем в рабочие резервуары, соединенные между собой двумя узкими манометрическими труоками одинакового диаметра, установлены навстречу друг другу две калиброванные трубки разного диаметра.

Такое выполнение устройства позволяет исключить влияние капиллярной депрессии на измеряемуlo величину поверхностного атя>кения и уменьшить количество исследуемой жидкости до 2 — 3 л)л.

На фиг. 1 изображено предлагаемое усгроиство; на фиг. 2 — то же устройство после погорота по часовой стрелке на 180= гокруг оси, перпе:! zикулярной плоскости черте>ка.

Устройство содср>кит вакуумную устаногку, соединенную трубкой 1 с промежуточным резервуаром 2, стакан 8 с исследуемой жидкостью, дга рабочих резервуара 1 и 5, трубку 6 с капилляром 7, вторую такую >ке трубку 8 с капилляром 9, дье узкие манометрические трубки 10 и 11, калиброванные труоки 12 и

18 H труоку 11 g. !Ii перемещения жидкости 113 стакана 8 в резервуар 5.

Измерение поьерхностного натяжения производится следующим образом.

После тщательной термовакуумпой обработки прибора через трубку 1 в стакан 8 переВо;|ят 2 — 3 1f-1 исследуемой жидкости, прибор

10 ли|!ии А-Б, отпаивают от вакуумной установки и помеща)от В термостат со смотровыми окна: !и. При Dpalllp!IIIII iipIIoopa вокр? г перпсндн1ц лярион к плосl(ости чертежа, по часовой стрелке на угол 180- исследуемая жидl(ость из ст>!Kalla 8 поп2 "BeT и проме>куточньш резерв?ар 2 и по трубке 11 — в резервуар 5, содержащ:)й калиброванную трубку

18. При возвращении прибора в исходное поло>кение жидкость по трубке 6 начинает медленно (благо,!аря капиллярному сужению) заполнять калиорозанную трубку 12 и узкую

>!ано>!етр1п!ескуlo Тр> áK >i 10. По дости> :,ени|1

»;21(c»»;aльного даВлеllи!! В 1(апле, формиpуюI1Ieiicsr»a сре3е 1(a 1110poBB IIIOii Tpy01(11 12, аТ3 KaiICJlbK2 CpbIHBPTCH C !(О!!чика Tp) бки 12

1I ВСЛЕД За IIE 10 жнДКОСТЬ В ВИДЕ ТОНКОЙ CTP? Èки или серии капелек ачш)ает вытекать из ,Ia»oiIeTp! I»ecI трубки 10 в резервуар 4.

Вытекание жидкости продолжается до тех пор, пока уровень ее ь манометрическoi трубке 10 не опустится настолько. что ьес столба жидкости В этой трубке будет уже недостато Iен для выдавлиВ2:! Iя жидкo тн нз калиброванной трубки 12.

После прекращенпя Вытеканич жидкости уровень ес В трубке 10 снова начинает медленно ьозрастать за счет ж»дкости, поступающей из резерв> ара 5. Столб жидкости над срезом калиброванной трубки 12 снова достигает максимальной высоты и процесс продавлива ия жидкости на шнается ьновь.

М 161570

Вьгсоту 6„отвечающую максимальному давлению в капле на срезе калиброванной труб. ки 12, измеряют с помощью катетометра. Максимальное давление в капле, формирующейся на срезе калиброванной трубки 12, будет рав-„:о:

P,— g;h,+Pd, где g — — ускорение силы тя>кести, P — плотность жидкости при температуре исследования, Pd, — член, обусловленный динамической депрессией столба жидкости при дви>кеннн ее в манометрической трубке 10.

2а

Так как P, =, где r1 — радиус калибУ1 рованной трубки 12, то уравнен не (1) запишется в виде — =gph +Pd,. (3) Р. = g ih2 + Pd2, где lг- — высота жидкости в манометрической трубке 11, отвечающая максимальному давле.пцо и капле, Pd, — член, обусловленный дина illl÷I. ñêîè;;åïðåññèåé столба жидкости при движе |ни сс в манометрической трубке 11.

После того как основная масса жидкости перетечет из резервуара 5 в резервуар 4 и будет измерен ряд высот h1, отвечающих максимальному давлению в капле на срезе калиброва:и ой трубки 12, прист1 пают к продавли«;:нню капель исследуемой жидкости через калий.>ованную трубку 1З, отличающуюся по внутреннему диаметру от трубки 12 в 2 — 3 раза. Для этого прибор поворачивают вокруг оси, перпендикулярной к плоскости чертежа, по часовой стрелке иа 180 . В новом положении прибора жидкость нз резервуара 4 по трубке 8 медленно, благодаря сужению 9, поступает в калиброванную трубку И и заполняет манометрическую трубку 10, имеющую приблизительно такой же внутренний диаметр, как и трубка 11. По достижении максимального давления в капле жидкости на срезе трубк;I 1> капля оторвется, и процесс вытекапня жидкости и формирования следующей капли будет происходить аналогично тому, к",ê э го списывалось для калиброванной трубки 12.

Ленси>гальное давление в капле на срезе назиб;>ованной трубки 13 будет равно

2а

Так как Р, = —, где r2 — радиус калибr2 рованной трубки 13, то уравнение (3) запишется — = goh2+ Pd2 (4)

У2

Поскольку внутренние диаметры манометрических трубок 10 и 11 практически одинанаковы, а капилляры 7 и 9 изготавливаются такими, что они обусла вливают примерно одну и ту же скорость движения жидкости в соответствующих манометрических трубках, то при этих условиях. г11 — Р г12. (5)

Поэтому, вычитая из уравнения (4) уравнение (2) и учитывая условие (5), находим

g P (h2 11)

2 1 1

r2 r, Как видно, в расчетную формулу (6), найденную для определения поверхностного натяжения жидкости с помощью описываемого прибора, нц входят члены, связанные с динамической депрессией.

Для измерения о требуется не более 2—

3 мл жидкости, причем эти измерения могут проводиться в широком температурном интервале, верхняя граница которого определяется механической и химической стойкостью материала прибора по отношению к исследуемой жидкости.

Конструкция прибора предусматривает замену части прибора, включающую стакан 8 и промежуточный резервуар 2. (6) Предмет изобретения

Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей методом максимального давления, содержащее вакуумную установку и гравитационный прибор, включающий в себя стакан для исследуемой жидкости, промежуточный резервуар, два сообщающихся между собой рабочих резервуара с калиброванными трубками и катетометр для измерения уровня жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения капиллярной депрессии на измеряемую величину поверхностного натяжения, в рабочие резервуары, соединенные между собой двумя узкими манометрическими трубками одинакового диаметра, установлены навстречу друг другу две калиброванные трубки разного диаметра. № 161570 !

3

Составитель H. В. Фогиичев

Редактор Н. С. Коган Текред Т. П. Курилко Корректор Т. Д. Хромцева

Поди. к печ. 28/IV — 64 г. Формат бум. GO Х 90>/; Объем 0,35 изд. л.

3ак. 883/14 Тира>к 725 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

А!осква, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2