Ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц

 

Б. В. Дерягин, 3. Р. Ульберг, T. B. Куз (72) Авторы изобретения

) Д;ю . ; ВФ (Институт коллоидной химии и химии оды ДН; Украинской ОСР (7l ) Заявитель (54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ПОДВИЖНОСТИ КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ

1 . Изобретение относится к коллоидной химии, исследованиям поверхностных и асмотических свойств частиц и может быть использовано в процессах получения покрытий, реэино-технических изделий, при крашении.

Известны ячейки для измерения под-. вижности коллоидных частиц методом микроскопического электрофореэа и расчета на этой основе их электрокинетического потенциала, которые сводят- о ся к двум. основным типам: открытым и закрытым. Ячейка открытого типа состоит иэ прозрачного каркаса, снабженного плоской камерой прямоугольного сечения с электродными углублениями, в которых размещены токонесущие электроды. Для герметизации рабочей камеры служит покровное стекло. Электродные углубления с помощью вспомогательных трубок соединены с отсчетным капилляго ром, содержащим воздушный пузырек, выполняющий роль расходомера электроосмотически перенесенной жидкости 51).

Недостатком этой камеры является невозможность определения диффузиофореза коллоидных частиц.

Наиболее близкими к предлагаемому техническим решением является ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц состоящая

3 иэ прозрачного корпуса, на котором расположена плоская измерительная камера. При снятом покровном стекле ячейку заполняют дисперсионной жидкостью так, чтобы рабочая, камера прибора полностью покрылась. Покровным стеклом закрывают рабочую камеру и герметизируют парафином. Определяют стационарный уровень ячейки, подают на ячейку электрическое поле и, фокусируя микроскоп на стационарном уровне, определяют электрофоретическую подвижность частиц. Необходимость определения стационарного уровня связана с тем, что в измеряемой жидкости под действием внешнего электрического поля возникают электроосмоти949420

j 11

2 3 4

Опыт

0 = 27,5 мк с

Р= 55 мк с формула изобретения

3 чески е потоки жи дкости и в стре чные им потоки за счет возникающего при этом градиента давления, компенсирующие в сумме электроосмотические. В результате образуется параболический профиль скорости жидкости по сечению рабочей камеры. Измерение электрофоретической подвижности частиц ди сперсий на стационарном уровне, в плоскости которого движение жидкости отсутствует, позволяет производить наиболее точные достоверные измерения (2 ).

Однако измерить диффузиофоретическую подвижность т.е. движение частиц под влиянием градиента концентрации ионов, в известных ячейках не представляется возможным, так как в электрическом поле эффект диффузиофореза не может быть определен вследствие превалирующей роли электрофоре-, за.

Цель изобретения — обеспечение измерения скорости диффузиофореза коллоидных частиц. 25

Поставленная цель достигается тем, что в ячейке для микроскопического измерения подвижности и коллоидных частиц, содержащей прозрачный корпус, в котором расположена плоская камера с крышкой, в измерительную камеру введена полупроницаемая перегородка из целлофана, установленная в центре камеры.

На чертеже изображена схема пред35 лагаемой ячейки.

Ячейка содержит прозрачный корпус

1, целлофановую перегородку 2, крепежные П-образные рамки 3 и измерительную камеру 4.

Ячейка работает следующим образом.

Ячейка с заполненными камерами (одну из которых заполняют суспензией например латексом, а другуюУ

45 электролитом, например CaCEq) и закр ытую сверху и роз ра чным стеклом толщиной 1 мм помещают на предметный столик микроскопа и фокусируют его.

Под действием создавшегося градиен. 50 та концентрации ионов электролита, коллоидные частицы латекса приходят в движение. Время й, за которое частица проходит определенный отрезок пути 6, фиксируется секундомером. ф

Для определения работоспособности ячейки проведены исследования подвижности частиц изопренового латекса, размером 2 мк, в прямоугольной ячейке, толщиной 1 мм и размерами рабочей камеры 5х22 мм . Камеру 11 заполняют раствором СаСР, концентрацией 0,014, камеру I — латексом, концентрацией 0,013, приготовленном на

0,0054 растворе СаС . В таблице представлены экспериментальные данные подвижности частиц изопренового латекса, движение которых определяется градиентом концентрации ионов электролита.

90 87 90 92

175 182 176 180

Полученные экспериментальные данные согласуются с теорией диффузиофореза. Таким образом, ячейка позволяет измерить скорость диффузиофореза.

Ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц, содержащая прозрачный корпус, в котором расположена плоская камера с крышкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения скорости диффузиофореза коллоидных частиц, в измерительную камеру введена полупроницаемая перегородка из целлофана, установленная в центре камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 1 379866, кл. G 01 N 27/26, 1973.

2. Духин С.С,, Дерягин Б.В. Электрофорез. M., "Наука", 1976, с. 188 (прототип) .

949420

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изсбретений и открытий

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

Заказ 5732/27

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Винокурова

Редактор Н. Рогулич Техред С.Мигунова Корректор А. Гриценко