Способ подготовки жидкости к анализу ее оптических свойств

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОСТИ К АНАЛИЗУ ЕЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ при повышенных температуре и давлении, заключакщийся в том, что заполняют жидкостью оптическую кювету , герметизируют ее, помещают в прибор и нагревают жидкость до требуемой температуры, о ш л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повывения точности анализа предотвращения образования газовых включений, дополнительно присоединяют к основной кювете вторую оптическую кювету, заполняют ее жидкостью , причем вторую кювету номещают выде первой, а заполнение ведут через первую оптическую кювету таким образом,, что первую кивету заполняют полностью, а вторую - частично, герметизируют вторую кювету, помещают систему оптических кювет в прибор и нал гревают жидкость во второй кювете (Л на 10-2о С выле требуемой температуры .

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК жО 01 21 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3488021/18-25 (22) 07 ° 09.82 (46) 23 ° 03.84. Бюл. 9 11 (72) М.Х.Грищук и Ф.И-.Курганова (71) Институт ядерной энергетики

АН Белорусской CCP (53) 543.42(088.8Р . (56) 1. Бобко A.Ê. Пилипенко А. T.

Фотометрический анализ, М., Химия,, 1968, с. 212-213.

2. Грищук М.Х., Курганова Ф.И.

Оптический спектр жидкой смеси ,Й О4и NO в ближней ИК-области.—

Журнал прикладной спектроскопии, 1980, 32, Р 1, с. 157 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОСТИ К АНАЛИЗУ ЕЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЯСТВ при повыщенных температуре и давлении, эаключакщийся в том, что заполняют жидкостью оптическую кю„.SU„„1081481 А вету, гериетизируют ее, помещают в прибор и нагревают жидкость до требуемой температуры, о е л и ч а юшийся тем, что, с целью повыаения точности анализа путем предотвращения образования газовых включений, дополнительно присоединяют к основной кювете вторую апти-. ческую кювету, заполняют ее жидкостью, причем вторую кювету номещают выае первой, а заполнение ведут через первую оптическую кювету таким образом,.что первую кювету заполняют полностью, а вторую - частично, герметизируют вторую кювету, помещают систему оптических кювет в прибор и на- Е гревают жидкость во второй кювете на 10-20 С выае требуемой температуры.

1081481

55

Изобретение относится к технике измерения оптических характеристик жидкостей и может быть использовано при фотометрическом анали-. зе состава и свойств жидкостей в широком дианазоне температур и давлений.

Известен способ подготовки жидкости к анализу ее оптических сзвйств, эаключакщийся в том, что анализируемой жидкостью заполняют стеклянную или кварцевую кювету и помещают ее в прибор (1).

Недостатком способа является принципиальная невозможность проведения измерений при повышенных температуре и данлении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ подготовки жидкости к ан лизу ее оптических свойств при повышенных температуре и давлении, эаключакщийся н том, что заполняют жидкостью оптическую кювету, герметиэируют ее, помещают в прибор и нагревают жидкость до требуемой температуры (23.

Недостатком известного способа является неудовлетворительная точность анализа, ныэванная появлением при нагревании в анализируемой жидкости на пути светового луча пузырьков газа, которые искажают величину оптической плотности жидкости.

Целью изобретения янляется повышение точности анализа путем предотвращения образования в жидкости газовых включений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки жидкости к анализу ее оптических свойств при повышенных температуре и давлении, эаключакщемуся в том, что заполняют жидкостью оптическую кювету, герметиэируют ее, помещают в прибор и нагревают жидкость до требуемой температуры, дополнительно присоединяют к основной кювете.вторую оптическую кювету, заполняют.ее жидкостью, причем вторую кювету помещают ныне первой, а заполнение ведут через первую оптическую кювету таким образом, что пер ную кюнету заполняют полностью, а вторую - частично, герметизируют вторую кювету, помещают систему оптических кювет в прибор и нагревают жидкость во второй кювете на

10-20 С выае требуемой температуры.

При реализации укаэанных условий давление пара во второй кювете выше давления насыценного пара при требуемой температуре измерений (т.е. температуре первой кюветы).

Известно, что образование пузырьков газа внутри объема жидкости про20

f0 исходит, если давление насыценного пара внутри пузырька больше суммарного давления, дейстнукщего на поверхность пузырька извне, т.е.

Р„> Р р St где Рд — давление насыщенного пара внутри пузырька;

Ро - внешнее давление;

g,6 — плотность и поверхностное натяжение жидкости; ускорение свободного падения;

Ъ вЂ” расстояние от пузырька до поверхности жидкостиу радиус пузырька.

При выполнении условий реализации предлагаемого способа Рр равно давлению пара во второй кювете и в силу условия Рр)Р„ образования пузырьков н первой кювете не происходит. При этом расположение второй кюветы выше первой необходимо, так как в противном случае гидростатическое давление может компенсировать разность Рр» Р„, Экспериментально было установлено, что разница температур между первой и второй кюветами менее 10 С может оказаться недостаточной для исключения образования пузырьков газа.

Это объясняется тем, что внутренняя поверхность кювет при нагревании имеет температуру на локальных участкаМ большую, чем усредненная измеряемая температура. При этом пере,грев второй кюветы более чем на 20..С нежелателен, так как это может при4ести к существенному усилению ннутренних потоков и, соответственно, образованию оптических неоднородностей.

На чертеже изображена схема соединения кювет, реалиэукщая предложен ный способ.

Схема включает первую 1 и вторую

2 кюнеты, имекщие оптические окна

3 и 4 соответственно, нагреватели

5 и 6, входной и выходной патрубкй (7 и 8 в первой кювете, 9 и 10 во второй). Оптические толщины слоя жидкости в кюветах 1 и 2 могут быть различны. Это дает дополнительное преимущество, так как позволяет пробу одной и той же жидкости анализировать при двух толщинах поглощакицегс слоя, меняя местами кюветы

1и 2.

При осуществлении предлагаемого способа входной патрубок 9 кюветы

2 соединяют с выходным патрубком

8 кюветы 1. Входной патрубок 7 кюврты 1 подсоединяют к емкости, из которой отбирают пробу, и производят заполнение кювет таким образом, чтобы кювета 1 была заполнена полностью, а кювета 2 - частично.

1081481

Процесс заполнения контролируют через оптические окна 3 и 4. После заполнения патрубки 7 и 10 герметиэируют и систему кювет 1 и 2 помещают в оптический прибор. При этом, как и при заполнении, кювета 2 должна находиться выае кюветы 1. Затем жидкость в кюветах нагревают - в первой кювете до требуемой температуры, необходимой для анализа, а

so второй - на 10-20 С выае требуемой температуры. Анализ оптических свойств жидкости проводят в кюве-, те 1.

Пример . Исследовался козффициент пропускания днссоциирукщей четырехокиси азота в ближней ИКобласти спектра. При подготовке к анализу жидкость отбирали as емкости хранения и заполняли систему кювет по указанной схеме. Во второй кювете объем пара после заполнения составлял 1/3 объема кюветы. Уровень жидкости во второй кювете был на 20 см внае первой кюветы. Температуры устанавливались в диапазоне

20 l00 С (кювета 1) и 40-110 С

° (кювета 2). Точность измерения ко5 1эффициента пропускания составила

1-10%, в то время как при применении известного способа относительная смибка (вследствие наличия газовых включений на пути измери ð тельного еветового луча) колебалась от 12,5Ф (при коэффициенте пропускания 80%) до 100В (при коэффициенте пропускания 10%). Применение предлагаемого способа с перегревом второй кюветы первой на 10-, 20 С дозволило избежать появления газовых включений на пути светового луча, что соответственно повысило точность показаний коэффицир ента пропускания исследуемой жидкости по всему диапазону значений коэффициента пропускания и по всему

1диапазону температур.

ВНИИПИ Заказ 1537/36

Тираж 823 Подписное

ЙВЮ Ю »ю ВЬЮ

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