Прибор для определения структуры пористых тел

 

Л 104315

Класс 421, 3.-, 42) Я

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т. Г. Плаченов и В. A. Александров

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОРИСТЫХ ТЕЛ

Заявлено 26 декабря 1952 г. за М 3333/3334/45 3319 в Министерство химической промышленнос ти жидкостью при данном давлении; кроме того, при известности объема вошедшей в поры материала жидкости возможно рассчитать распределение пор по объему исследуемого материала.

Предметом изобретения является прибор для определения структуры пористых тел (углей, адсорбентов и т. д.) методом вдавливания ртути в исследуемый материал.

Известные приборы, основанные на принципе использования свойства ртути не смачивать многие твердые тела, очень громоздки, сложны в работе и поэтому не нашли широкого применения в лабораторной практике при исследовании структуры адсорбентов, пористых катализаторов и т. п.

Предлагаемый прибор благодаря удачной конструкции основной детали— дилатометра, а также применению, с целью получения возможности создания более высоких давлений, гидравлического затвора позволяет более глубоко и полно производить исследование вторичных структур пористых тел.

Основой для конструирования прибора послужило положение, что, если известны поверхностное натяжение жидкости с краевым углом смачивания, превышающим 90, угол смач..вания, внешнее давление и высота столба ж .1дкости пад исследуемым материалом, то возможно определить эффективный радиус пор, заполненных

На фиг, 1 изображен прибор, предназначенный для исследования структуры пористых тел при рабочем давлении до 1000 кг/слта, дающий возможность установить распределение пор по их эффективным радиусам в диапазоне

200 —:50 —:000 А, на фиг. 2 — прибор, предназначенный для исследования структуры пористых тел при рабочем давлении до 2000 кг г,и -, дающий возможность установить распределение пор по их эффективным радиусам в диапазоне 35 —:50 —:000 А, на фиг. 3— бомба прибора с запорной головкой; на фиг. 4 — дплатомстр в двух проекциях.

Прибор (фиг. 1) имеет глиту 1 со стойкой 2. к которой прикрепляются бомба 3 и манометрпческая колодка 4 е с тремя манометрам .: на 2, 1 кг с,и-, на

250 —:300 кг c..е и -u 800 —:1000 кг, слав.

На плите 1 устапоьлены бачки б для масла и масляный насос б с рычажным приводом. № 104315

Гомба 8 1?1р щ в ижней части снабжеееа- ее рейя еегое(ьчатыми кранами

Высокого „,ррцлщ11ее 7., Затвор бомбы

Ос фествляется к1?ыцее,"ой 8, прикрецляемой - ЭолЮйе"., Прибо,, р(еказщньейе «Я фиг. 2, конструктивно отличается от прибора, и ооражснпого ня фиг, 1, тем, что для создания рабочего давления до

2000 кг, г.1(-, вместо 1000 е(гlс.112, применен дополнительный винтовой масляный íà-ос 9; кроме того, для более плотного за«иран«я бомбы использована запор«ая головка 10.

На фиг. 3 изоора;к(.« е 6(?(I6» 3, снабже«няя термсстатом 11 для поддержания постоянной температуры во время производства опыта. B верхней части бомбы по направля(ощим перемещается запорная головка 12, внутри которой помещс«порше«ь 1?, Воздействуеощий II» I(pblliilc? 14, 6 »! 0(i»pH чему происходит г(лот«ос э»пира«ие внутренней полости бомбы, в которую помещают дилатометр (фиг. 1), псдВсшсп«ЫЙ к 1(рес !!<ям-кое!тахта (! 15.

Дилятом(Tp (cpkll . 4) Выполнен В видс калиброванного капилляра 16, в нижней части имеющего капсюль 17, внутрь которого закладывается образ«ц исследуемого материала. В!!утри капилляра помсщеня платиновая нить 18, огибающая стеклянную перемычку 19 и пр«соеди«е«ная к крючкамконтактам 20, слу?кя,IlM для подвешивания дилатометра ня крючки-контакты 15, соединенные с измерительным рав«овесным мостом.

Прибор (фиг. 1) работает сл«дующим образом: высуцеенная навеска исследуемого материала помещается в капсюль д«латометра, который затем заполняется ртутью (при вакууме).

Затем дилатометр помещается В бомбу (подвешивяется «а кр очках Внутре! бомбы) и полость последней закрывается крышкой, контакты которой I ðèсоединяются к измерителыюму прибору. После этого приступают к снятию кривой — порограммы. Для этого полость бомбы заполняют азотом и затем маслом и, постепенно увеличивая давление внутри бомбы, измеряют установившееся сопротивление цепи, соответствующее определенным, заранее выбранным значениям давления в бомбе.

Раоота прибора, изосряжснного «а фиг. 2, происходит следующим образом: В начале работы в цилиндр запорной головки подается масло, и после достаточно сильного запирания поршнем запорной головки бомбы (что определяется по увеличению сопротивления насоса) в ней повышают давление до тех пор, пока оно не стазет равным давлсklHIG в полости цилиндра запорной головки. Кяк только эти давления станут равными одно другому, масло из масля«ого насоса начинает поступать в запорную головку. Так как плун?кер запорной головки имеет большии диаметр, нежели диаметр внутренней полости бэмбы, то сила, с которой плунжер нажимает на крышку, превосходит силу, выталкивающую крышку изнутри. Таким путем производится запи„ание внутренней HQJIocTH оомбы. Для освсбс?кден IH плунжера после снятия псрограммы служит рукоятка 21 (фиг. 3), при помощи которой запорная головка опускается, а плун?кер уходит в цилиндр.

Предмст изобрс"ения

1. Прибср для определения структуры гористых тел методом вдавливаIIkIH pT1(TIi, HYiPIC, IIIHH 6OAI6A давления (снабженную манометр«Веской измерительной системой), масляный насос и дилатометр с измерительным ъеостоеЕ, Отл 11 я ю щи Й с я тем, что„ с целью уме«ьшения веса и объеме( прибора, я так?ке упрощения крепления дилатометра к крышке указанной бомбы, платиновая нить дилатометра, проходя по капилляру, огибает впаянную в его нижнюю часть перемычку и сВОими концами Dp«Kp«ïë«1!» к двум крючкам, впаянным в верхнюю часть капилляра и служащим одноврсмеп«о как ко«таке»ми дилатометра, так «для крепления сгс к крышкс бомбы, 2. Прибор по и. 1, отличаю. щнй Ся тСМ, ЧтО, С ц«ЛЫО Ссэд»111(я В полссти бомбы (высокого давления без применения значительных физически: усилий и получения возможности более глубокого изучения вторичной структуры пористых тел, затвор бомбы осуществлен при помощи скользящей в стремени по направляющим з»М 1С43) 5 порной головки, представляющей собой гидравлический пресс, плунжер которого имеет больший диаметр, чем диаметр бомбы.

3. Прибор по пп. 1 и 2, отлич а ю шийся тем, что масляный насос представляет собой сочетание двух насосов — насоса с рычажным приводом, служащего для создания первоначального давления, и винтового насоса, предназначенного для дальнейшего повышения давления.