Способ определения совместимости охлаждающих жидкостей

 

Использование: в научно - исследовательских и заводских лабораториях нефтеперерабатывающей промышленности для подбора присадок при разработке новых образцов охлаждающих жидкостей, а также для определения совместимости различных марок отечественных и зарубежных охлаждающих жидкостей и присадок к ним. Сущность изобретения: пропускают световой поток через пробы испытуемых жидкостей, измеряют интенсивность светового потока, проходящего через них, смешивают пробы жидкостей в определенном соотношении по объему, измеряют интенсивность светового потока, проходящего через смесь, при этом совместимость жидкостей определяют по следующей зависимости: I_см> I^а_A, I^б_Б≈aI_A+бI_Б где l_см - интенсивность светового потока, проходящего через смесь испытуемых жидкостей; l_а, l_б - соответственно интенсивности светового потока, проходящего через исходные жидкости А и Б: а, б - соответственно объемные доли жидкостей А и Б. 4 ил.

Изобретение относится к химмотологии охлаждающих жидкостей и может быть использовано в научно-исследовательских и заводских лабораториях нефтеперерабатывающей промышленности для подбора присадок, разработки новых образцов охлаждающих жидкостей, а также для определения совместимости различных марок отечественных и зарубежных охлаждающих жидкостей. Цель изобретения повышение надежности способа определения совместимости охлаждающих жидкостей. Способ осуществляется следующим образом. Берут охлаждающие жидкости А и Б и их смесь в различных соотношениях (например, 1:1) по объему. Затем жидкости А и Б и их смесь поочередно помещают в кювету. Пропускают световой поток через испытуемые жидкости и их смеси. В качестве излучателя света используют лампочку, а в качестве приемника света фотодиод. Далее замеряют интенсивность светового потока, проходящего через испытуемые жидкости А и Б и их смеси, в условных единицах. При этом для замера величины интенсивности светового потока в условных единицах может быть использован микроамперметр или другие известные приборы. Совместимость жидкостей определяют по зависимости l_см≥l_A^аI_Б^б ≈ al_A+бl_Б. Данная формула выведена из закона аддитивности, а знак "≥" установлен экспериментально-теоретическим путем. На фиг. 1, 2 приведены графические зависимости интенсивности светового потока от соотношения смешиваемых охлаждающих жидкостей (соответственно кривые; а "Тосол А-40" + антифриз марки 65; б антифриз марки 65 + "Силина" в воде); на фиг. 3, 4 графические зависимости интенсивности светового потока от соотношения смешиваемых охлаждающих жидкостей (соответственно кривые: в "Тосол А-40" + вода с 3- компонентной присадкой; г "Инкорт-8МЗ" + "Силина" в воде. Цифрой 1 обозначена на всех фигурах линия аддитивности. Известно, что существует закон аддитивности оптических плотностей. Измеряя оптическую плотность исходных жидкостей и их смеси, можно оценить возможные изменения в системе смешиваемых растворов. В ходе экспериментальных исследований установлено, что при смешивании нескольких охлаждающих жидкостей, имеющих различные окраски (синюю, желтую, оранжевую и т.д.), получают нестабильные результаты оптической плотности при одном и том же светофильтре. Следовательно, используя величину оптической плотности, невозможно надежно оценивать происходящие изменения в системе смешиваемых жидкостей. В то же время необходимо отметить, что известен закон аддитивности светопоглощения. Поэтому представляет интерес измерения интенсивности светового потока, проходящего через жидкости, без использования светофильтров. В результате экспериментальных исследований установлено, что интенсивность светового потока, проходящего через исходные охлаждающие жидкости и их смеси, является чувствительным показателем, реагирующим на различные изменения в сложной системе жидкостей. В ходе смешивания различных охлаждающих жидкостей в результате происходящих в системе жидкостей внутри- и межмолекулярных взаимодействий величины интенсивности светового потока, проходящего через смеси, могут изменяться в ту или иную сторону от аддитивной величины, т.е. наблюдается эффект синергизма или же антагонизма. В ходе проведенных экспериментально-теоретических исследований установлено, что при отклонении значений интенсивности светового потока, проходящего через смесь испытуемых жидкостей, в большую сторону от аддитивной величины (т. е. в сторону с положительным знаком) проявляется эффект синергизма, а при отклонении в меньшую сторону (с отрицательным знаком) наблюдается эффект антагонизма. При этом эффект антагонизма объясняется тем, что при смешивании ряда жидкостей в результате взаимодействия образуются комплексы более крупных размеров по сравнению с размерами молекул исходных жидкостей. Следовательно, интенсивность светового потока, проходящего через смесь двух жидкостей, в которой имеются в наличии такие комплексы, изменяется в сторону уменьшения от аддитивной величины. Кроме того, известно, что в охлаждающих жидкостях содержатся различные присадки, т.е. поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые способны образовывать мицеллы различных размеров. При смешивании двух или более жидкостей, содержащих различные ПАВ, происходит перераспределение молекул ПАВ с образованием новых мицелл. Наличие ПАВ и мицелл в составе жидкостей во многом определяет их эксплуатационные (функциональные) свойства. Если в смеси охлаждающих жидкостей образуются мицеллы более крупных размеров, чем у исходных смешиваемых жидкостей, то у смеси ухудшаются эксплуатационные свойства и, как следствие, интенсивность светового потока, проходящего через такую смесь, изменяется в сторону уменьшения от аддитивной величины. Из вышеизложенного материала видно, что интенсивность светового потока, проходящего через жидкостную систему, зависит от ее состава, свойств, внутри- и межмолекулярных взаимодействий в этой системе. Таким образом, определяя значение интенсивности светового потока, проходящего через смесь испытуемых жидкостей, и сравнивая его с аддитивной величиной, можно констатировать факт изменения функциональных свойств смешиваемых образцов в лучшую или худшую сторону, т.е. сделать заключение о совместимости или же несовместимости охлаждающих жидкостей. П р и м е р. Исследована совместимость охлаждающих жидкостей, а именно "Тосол А-40", антифриз марки 65, вода с присадками "Инкорт-8МЗ", "Силина" и с 3-компонентной присадкой. Совместимость жидкостей определяли предлагаемым способом. Полученные данные приведены на фиг. 1-4. Совместимость испытуемых жидкостей можно определить графическим путем. Смеси охлаждающих жидкостей (фиг. 1, 2) "Тосол А-40" + антифриз марки 65 (кривая а), антифриз марки 6 + "Силина" в воде (кривая б) совместимы (кривые выпуклы по отношению к линии аддитивности (прямая), а смеси охлаждающих жидкостей (фиг. 3, 4) "Тосол А-40" + вода с 3-компонентной присадкой (кривая в), "Инкорт-8МЗ" + "Силина" в воде (кривая г) несовместимы (кривые вогнуты по отношению к линии аддитивности). Оценка совместимости охлаждающих жидкостей и провеpка надежности предлагаемого способа по сравнению с существующими показала, что результаты оценки совместимости предлагаемым способом совпадают с результатами, полученными способом-аналогом, а по способу-прототипу получены противоречивые данные, что свидетельствует о низкой надежности способа-прототипа. Таким образом, из вышеизложенного следует, что технико-экономический эффект способа определения совместимости охлаждающих жидкостей заключается в повышении его надежности.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, включающий смешение жидкостей в определенном соотношении по объему, пропускание светового потока через испытуемые жидкости и их смесь и измерение интенсивностей световых потоков, прошедших через них, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности способа, совместимость жидкостей определяют по выполнению следующей зависимости: I_см≥ I^a_A I^б_Б ≈ aI_A+бI_Б где I_см интенсивность светового потока, прошедшего смесь испытуемых жидкостей; I_А, I_Б соответственно интенсивности светового потока, прошедего через исходные жидкости; а, б соответственно объемные доли.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4