Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
23! 2}2
Союз Советских
Социалистических
Респуолин
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 42l, 13/03
Заявлено 08.VII I.1967 (№ 1177861/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 19.Ш,1969
МПК G Oln
УДК 532.61(088.8) Комитет по делам иаооретений H открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
П. П. Пугачевич
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО
НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
Устройство относится к области измерительной техники.
Известно устройство для измерения поверхностного натяжения методом максимального давления, содержащее сосуд для исследуемой жидкости, промежуточный резервуар, а также две калиброванные трубки, установленные навстречу друг другу, Цель изобретения — повысить точность измерений и расширить диапазон измеряемых параметров. Достигается это тем, что манометрическая трубка, выполненная в виде сосуда с патрубками, расположена между резервуарами и соединена через верхние патрубки с верхним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой, а через нижние патрубки — с нижним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой.
На чертеже представлена схема предложенного устройства.
Устройство содержит патрубок 1 для залива исследуемой жидкости, резервуар 2 с впаянной в него калиброванной трубкой 8, манометрическую трубку 4, нижняя часть которой посредством трубки 5 соединена с нижней частью резервуара 2, а верхняя часть при помощи трубки б соединена с трубкой 3.
Устройство также содержит резервуар 7 с впаянной в него калиброванной трубкой 8, имеющей диаметр, отличный от диаметра калиброванной трубки 8, и расположенной ей навстречу. Верхняя часть манометрической трубки 4 соединена посредством трубки 9 с верхней частью резервуара 7, а нижняя часть при помощи трубки 10 соединена с калиброванной трубкой 8. Трубки б и 10 имеют расширения, в которые соответственно помещены поплавки ll и 12. На донной части резервуара 2 и на верхней части резервуара 7 распо10 ложены реперы 18 и 14.
Через патрубок 1 устройство заполняют исследуемой жидкостью, инертным газом и запаивают.
Устройство помещают в термостат (на чер15 теже не показан) и после выдерживания при нужной температуре несколько раз наклоняют на 180, вращая по часовой стрелке вокруг оси, проходящей через середину прибора перпендикулярно плоскости чертежа. При этом
20 исследу емая жидкость из манометрической трубки 4 и резервуар 7 перетекает в резервуар 2. По возвращении прибора в исходное ,положение поплавок !2 закрывает нижнее отверстие трубки 10, и жидкость начинает мед25 лепно перетекать,из трубки 4 в резервуар 7.
Это приводит к тому, что уровень жидкости в трубке 4 понижается и одновременно с эт..м на срезе калиброванной трубки 8 начинает формироваться газовый пузырек. По достижс30 нии в нем максимального давления пузьп
231212 отрывается от трубки 8 и всплывает вверх, а вслед за ним через трубку 8 продавливается серия пузырьков. Благодаря этому давление под поверхностью жидкости в резервуаре 2 возрастает, уровень жидкости в манометрической трубке 4 повышается и продавливание газа прекращается.
Высоту h>, при которой отрываются первые пузырьки газа, измеряют катетометром (на чертеже не показан) и прибавляют высоту
Ь1, определяемую заранее.
Продавливание газовых пузырьков происходит до тех пор, пока уровень жидкости в манометрической трубке 4 не опустится до горизонтальной части трубки 5.
С учетом капиллярного поднятия h«жидкости в трубке 4 величину h<, соответствующую максимальному давлению в газовом пузырьке, можно записать: — +h1 +Ькп (1) (индекс 1 при h означает измерение относительно репера 18).
G = — g (Ð, — Р,) ry (й1+ й1 + Ь и + й„„), (2)
2 где g — ускорение силы тя2кести; р2 и р1— плотности соответственно жидкой и парообразной фазы; r, — радиус калиброванной трубки 8.
Повернув прибор на 180, производят определение высоты Ь2, относительно репера 14.
hà — Ь2 + Ь2 + b, h + h« (3) отвечающей максимальному давлению в газовых пузырьках, формирующихся на срезе калиброванной трубки 8, и определяют поверхностное натяжение по формуле: а = — g (oä — р1) r (h2 + h2 + Л h + h„„), (4)
5 где г2 — радиус калиброванной трубки 10.
Решая совместно уравнение (2) и (4), находят выражение для определения поверхностного натяжения непрозрачной жидкости:
G=
1 К (P2 Р1) НЬ1+ Ь1 ) (Ь2+ 2 )1 (5)
2 1 1
r, r, глубину мениска ЬЬ определяют по формуле
1 1 f f 1
rz (h1 + h1 ) r q (h2 + h2 )
Лh=
r,— r, Предмет изобретения
Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей, способом максимального давления, содержащее термостаты, катетометр, две калиброванные трубки разного
25 диаметра, расположенные навстречу друг другу и впаянные по отдельности в два резервуара, а также манометрическую трубку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, манометрическая тру бка, вы30 полненная в виде сосуда с патрубками, расположена между резервуарами и соединена через верхние патрубки с верхним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой, а через нижние патрубки — с нижним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой.
231212 2
Составитель В. И. Вощаикии
Редактор Э. H. Шибаева Техред Л. К. Малова Корректор А. П. Татариицева
Заказ 300/7 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, 2
Типография, пр. Сапунова, 2
