Устройство для исследования химических процессов

 

ОП ИСАКИИ изовеитиния

М АВт От.СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СФюЗ Союетеиин

Сецмаинстнчвеимн республик (НФ000849. (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 29.04.81(2l ) 328686 l/25-26 с присоединением заявки М (51)NL. Кп.

601 Й 7/14

Гввуднретнеай кемнтвт

СССР

le аннам нзейретеннй н нтнрьпнй (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень JO 8 (53) УДK543 ° .27 (088.8) I

Дата опубликования описания 28.02.83 „. (72) Авторы изобретения

Б. А.Максименко„Д,, М.: Паладе и В. В. ШаттовалЬн ;,.

1. (7

4 с

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

"ъ... (7! ) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОБЕССОВ

Изобретение относится к измеритель ной технике и непосредственно к приборам для изучения химических реакций, сопровожданмцихся выделением или погло-" шением газов.

Известна установка для изучения хи- мических реакций, сопровождаюшихся газообменом, состоящая из Q.-образного манометра и соединенной с ним реакционной камеры 11.

Недостатком указанного устройства, является то, что оно не позволяет одно временно с процессом газообмена исследовать процессы, протекающие в жидкой фазе. Наиболее близким к предлагаемому . является устройство для исследования химических процессов, содержащее реаг.твтонную камеру, еоединенную с О -образным капиллярным манометром. К корпусу реакционной камеры крепятся один . или несколько боковых сосудов,в которые. помешают компоненты реакционной сме си 12 .

Однако такая к онструкция прибора 1 позволяет прослеживать лишь за динамикой поглошения или выделения газа жид»

5 кой фазой в процессе протекания хими,ческой реакции. Для более глубокого

- исследования изучаемой реакции необходима сравнимая информация о процессах, протекающих как в жидкой, так и в газообразной фазах. Часто такую .информацию могут дать дополнительные опыты по определению изменения концентрации. Н ионов рН-метрическими измерителями.

1 Однако получаемые таким образом рН-мет» рические данные весьма приблизительно отражают процессы, протекающие в peaiцнонной камере, так как условия проведения процесса в реакционной камере го и в ячейке рН-метра неодинаковы, Вследствие этого лишь условно можно сравнивать кинетику изменения давления газа в реакционной камере н кинетику изменения концентрации Н ионов .s жидкой фазе .

0849 4

ЗО

4О

5О

3 100

Бель изобретения — одновременное измерение давления газов и концентрация водородных ионов в жидкой среде.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования химических процессов в жидких средах, протекающих с выделением или поглощением газов, содержащее реакционную емкость и U-образный манометр, соединенный с ней, снабжено рН-метром с установленными в реакционной емкости измерительным и вспомогательным электродами, в последнем иэ которых выполнено отверстие для введения токопроводящего раствора, расположенное в газовом прост- 1s ранстве реакционной емкости.

Существующие в настоящее время вспомогательные электроды для потенциометрии, обеспечивающие высокую точность измерений, являются проточными. 2О

При работе из их корпуса вытекает небольшое количество токопроводящего раствора, объем которого в каждом конкретном опыте неизвестен. Применение проточного вспомогательного электрода для измерения рН в реакционной камере при« водит к увеличению объема жидкой фазы в камере за счет вытекания некоторого количества токопроводяшего раствора из корпуса электрода в реакционную камеру, что приводит, в свою очередь, к искажению данных манометрических измерений.

При предлагаемом расположении вспомогательного электрода, когда отверстие, выполненное в его корпусе, находится. в реакционной камере, рабочий объем ре акционной камеры, занимаемый как жидкой, так и газообразной фазой, и внут ренний объем электрода, заполненный токопроводящим раствором и воздухом, составляют единую замкнутую систему, поэтому перетекание жидкости иэ одной части замкнутой системы в другую уже не приведет к изменению давления в ре акционной камере. Это позволяет одновременно с измерением динамики поглощения газа проследить за изменением рН жидкой фазы в ходе реакции, не внося ошибки в манометрические измерения.

На чертеже изображено устройство, 06IIlHO BHg

Устройство для исследования химических процессов состоит из реакционной емкости 1, к которой на шлифах крепится боковой сосуд 2. В реакционную камеру вставлены измерительный 3 и вспомо5 гательный 4 электроды. Расположение последнего таково, что отверстие 5 в его корпусе находится в самой реакционной емкости 1. Электроды подсоединены к рН-метру. 6. Реакционная камера соединена с манометром 7, на одном колене которого расположен двухходовой кран

8, Заданная температура в камере поддерживается термостатом 9.

Устройство работает следующим образом.

В рабочее пространство реакционной емкости 1 и в боковой сосуд 2 помешают компоненты реакционной смеси.

Присоединяют камеру к манометру 7 и помешают в термостат 9. После термостатирования закрывают кран 8 и поворотом бокового сосуда 2 на 180 прио водят компоненты реакционной смеси во взаимодействие. С началом химической! реакции одновременно снимают показания манометра 7 и рН-метра 6. При необходимости к рН-метру может быть подключен самопишущий потенциометр. Поскольку внутреннее пространство вспомогательного проточного электрода и реакционной камеры составляют единую замкнутую систему, перетекание токопроводящего раствора из вспомогательного электрода в реакционную камеру, связанную с манометром, не будет сказываться на точности и достоверности показаний манометра. Изменение давления в системе обусловлено только поглощением или выделением газа, связанным с протеканием химической реакции.

Расчет количества поглощенного или выделенного газа производится по уравнению открытой манометрии с учетом поправки на температуру и изменение атмосферного давления в ходе опыта.

Константа реакционной камеры вычисляется по формуле Барктрофа-Варбурга.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно наблюдать как за динамикой поглощения или выделения газа жидкой фазой в процессе протекания химической реакции, так и за изменением рН жидкой фазы, повышает надежность и точность манометрических данных при условии одновременного измерения рН жидкой фазы и давления в системе, сокращает время на лабораторный эксперимент и уменьшает материальные затраты.

Формула изобретения

Устройство для исследования химических процессов в жидких средах, протекакицих с выделением или поглощением

Составитель А, Тарасов

Редактор М, Янович Техред N.Tenep

Корректор С.Шекмар

Заказ 1367/43 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 f000849 б газов, содержашее реакциоьную емкость, токопроводяшего раствора, расположени Р-образный манометр, соединенный с ное в газовом пространстве реакционной ней,: о т л и ч а ю ш е еся тем,,что, с целью одновременного измерения дав- Ис точники информации, ления газов и концентрации водородных принятые во внимание при экспертизе юнов в жидкой среде, оно снабжено рН 1. Юинг Г. В. Инструментальные метометром с установленными в реакцион- ды химйческого анализа. ГХИ, М., 1870, ной емкости измерительным и вспомога- с. 36, тельным електродами, в последнем из ко- 2. Авторское свидетельство СССР торых выполнено отверстие для введения Ж 703758, кл. 001 Н 7/14, 1977. о