Способ определения гидрофобности-гидрофильности диэлектрического материала
Владельцы патента RU 2298175:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева" (RU)
Изобретение может быть использовано для определения молекулярного взаимодействия материала с водяным паром в атмосфере воздуха и других газов в строительстве, машиностроении, текстильной промышленности, в электроизоляционной технике, в металлургии при обогащении руд. Сущность изобретения: выводы заряженного конденсатора поочередно замыкают образцом исследуемого материала и образцом материала с эталонной гидрофобностью-гидрофильностью. Определяют в обоих случаях зависимость напряжения на конденсаторе от времени испытания и по соотношению скоростей спада напряжения судят о гидрофобности-гидрофильности исследуемого материала. Предлагаемый способ прост при выполнении, обладает высокой чувствительностью и может быть использован для образцов любой формы и размеров. 1 табл.
Изобретение относится к области физической химии и может быть использовано для определения молекулярного взаимодействия материала с водяным паром в атмосфере воздуха и других газов в строительстве, машиностроении, текстильной промышленности, в электроизоляционной технике, в металлургии при обогащении руд.
Известен способ определения гидрофобности-гидрофильности по теплоте смачивания материала, заключающийся в измерении количества теплоты, выделяющейся при смачивании вещества водой и неполярной органической жидкостью. Для гидрофильных веществ отношение теплот смачивания водой и неполярной органической жидкостью больше единицы, а для гидрофобных - меньше единицы (Экспериментальные методы в адсорбции. М., 1990, с.107).
Недостатками данного способа являются проведение измерений только на порошкообразных материалах, длительность подготовки образцов, сложность применяемой аппаратуры и высокая трудоемкость.
Технический результат заключается в простоте выполнения способа, высокой чувствительности. Кроме того, предлагаемым способом можно определять гидрофобность-гидрофильность любых диэлектрических материалов в виде массивных образцов произвольной формы, в виде порошков, волокон, ленты и т.д.
Технический результат достигается тем, что способ определения гидрофобности-гидрофильности диэлектрического материала заключается в том, что выводы заряженного конденсатора поочередно замыкают образцом исследуемого материала, а затем образцом материала с эталонной гидрофобностью-гидрофильностью определяют в обоих случаях зависимость напряжения на конденсаторе от времени испытания и по соотношению скоростей спада напряжения судят о гидрофобности-гидрофильности исследуемого материала.
Таким образом, решается проблема определения степени адсорбции молекул воды из окружающей атмосферы на поверхности исследуемого материала путем косвенного измерения его поверхностной электропроводности. Это достигается определением скорости снижения напряжения заряженного до нескольких киловатт конденсатора, выводы которого замыкают образцом исследуемого материала. Интенсивность адсорбции молекул воды на поверхности вещества зависит также от его температуры и влажности воздуха. Чтобы исключить влияние этих факторов и обеспечить получение достоверных результатов при проведении испытаний на открытом воздухе с произвольной его температурой и влажностью, используют метод сравнения.
Способ осуществляют следующим образом. В качестве материала с эталонными свойствами выбран парафин, обладающий максимальной гидрофобностью. Выводы заряженного конденсатора поочередно замыкают вначале эталонным образцом материала с известной гидрофобностью-гидрофильностью, а затем образцом исследуемого материала. Напряжение измеряют электростатическим вольтметром. В обоих случаях определяют зависимость напряжения на конденсаторе от времени испытания. По соотношению скоростей разряда конденсатора судят о гидрофобности-гидрофильности исследуемого материала.
Полученные результаты (скорость разряда конденсатора при использовании различных материалов) представлены в таблице.
| №№ п/п | Материал | Скорость спада напряжения, I |
| 1 | Парафин | 0,28 |
| 2 | Гудрон | 0,3 |
| 3 | Фторопласт | 0,35 |
| 4 | Пенопласт | 0,38 |
| 5 | Полиэтилен | 0,57 |
| 6 | Оргстекло | 0,59 |
| 7 | Стеклотекстолит | 1,5 |
| 8 | Электрофарфор | 3,05 |
| 9 | Кварц | 12,2 |
| 10 | Стекло | 38,3 |
| 11 | Рубероид | 216,6 |
Из представленной таблицы видно, что, например, фторопласт имеет более низкую гидрофобность по сравнению с парафином. Из гидрофильных материалов, к которым относятся, в частности, кварц и стекло, последний более гидрофилен и т.д.
По сравнению с известными решениями предлагаемый способ прост при выполнении, обладает высокой чувствительностью. Предлагаемым способом можно определять гидрофобность-гидрофильность любых диэлектрических материалов в виде массивных образцов произвольной формы, в виде порошков, волокон, ленты и т.д.
Способ определения гидрофобности-гидрофильности диэлектрического материала, заключающийся в том, что выводы заряженного конденсатора поочередно замыкают образцом исследуемого материала, а затем образцом материала с эталонной гидрофобностью-гидрофильностью определяют в обоих случаях зависимость напряжения на конденсаторе от времени испытания и по соотношению скоростей спада напряжения судят о гидрофобности-гидрофильности исследуемого материала.
