Устройство для измерения разности температур при конденсации паров растворителя на поверхность раствора
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ РАСТВОРИТЕЛЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ РАСТВОРА, содержащее дифференциальную термобатарею и герметизирующую ее оболочку, отлич, ающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, герметизирующая оболочка снабжена выступами с плоскими вершинами и выполнена из не смачиваемого растворителем материала, а плоскости вершин покрыты материалом, смачиваемым растворителем. 00 4;; а ND ел
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) ЗСЮ G 01 К 7 02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
:Ь (21) 3547485/18-10 (22) 21. 12. 82 (46) 07. 04. 84. Бюл. М 13 (7 2) A.Ю. Архипов, E.Þ. Бехли, Г.M ° Денисов, С.Р.Марулиди и С.Г.Энтелис (7l) Ордена Ленина институт химической физики AH СССР (53) 536. 532(088 .8) (56) 1. Патент США М 3164982, кл. 73-53, 1964.
2. Авторское свидетельство СССР
М 569875, кл. G 01 К 7/02, 1973 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР ПРИ КОНДЕНСАЦИИ
ПАРОВ РАСТВОРИТЕЛЯ HA ПОВЕРХНОСТЬ
РАСТВОРА, содержащее дифференциальную термобатарею и герметизирующую ее оболочку, о т л и ч,а ющ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения, rерметизирующая оболочка снабжена выступами с плоскими вершинами и выполнена из не смачиваемого растворителем материала, а плоскости вершин покрыты материалом, смачиваемык растворителем.
1084625
Изобретение относится к применению термочунствительных элементов и может быть использовано преимущественно для определения молекулярной массы методом измерения тепловых эффектов конденсации (ИТЭК) .
ИТЭК осуществляется в термостатируемом объеме измерительной ячейки, заполненном насыщающими парами выбранного исследователем растворителя. На разделенные пространством IO рабочие участки поверхности помещенных в объем измерительной ячейки термодатчиков наносится раствор исследуемого вещества (измерительная поверхность) и чистый раствори- 15 тель (сравнительная поверхность) .
Иэ-эа разности давлений упругости насьццающих паров над раствором и чистым растворителем на измерительную поверхность начинается конденсация паров растворителя иэ объема
20 ячейки. Выделяющееся при этом тепло фиксируется термодатчиком, причем уровень отсчета задается температурой сравнительной рабочей поверхности термодатчика, т.е. измерение дифференциальное. Величина выходного сигнала позволяет получать сведения о молекулярной массе ис" следуемого вещества (при известной весовой концентрации раствора) или, о других параметрах исследуемой системы (коэффициент диффузии, теплоты испарения и т.д.).
Известны устройства для измерения тепловых эффектов конденсации, Ç5 содержащие терморезисторы в качестве датчиков разности температур fig .
Однако применение терморезистаров.
s приборах для определения молекулярной массы ограничивает возмож- -40 ности прибора. Это связано с неустранимым явлением разогрева терморезистора эа счет токов измерительной схемы, т.е. ухудшением отноше ния сигнал/шум (Для малых сигналов) 45 по сравнению с термодатчиками, не подключаемыми к внешнему источнику питания, например термопарами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения тепловых эффектов конденсации паров растворителя на поверхность раствора, содержащее дифференциальный термодатчик (термобатарея) с герметизирующей оболочкой. Роль измерительных и сравнительных участков поверхности в известном устройстве выполняют поверхности канавок (углублений) в оболочке, имеющей Ш-образную форму в разре- 60 зе (2) .
Недостаток известного устройства - низкая воспроизводимость величины выходного сигнала от опыта к опыту, обусловленная неконтролиру- 65 емым перемещением раствора с рабочей поверхности на сравнительную поверхность оболочки термодатчика в момент нанесения пробы — переполнения канавки раствором, а также во время измерения за счет сил диффузии и капиллярных эффектов.
Цель изобретения - повышение точности измерений.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения разности температур при конденсации паров растворителя на поверхность раствора, содержащем дифференциальную термобатарею и герметизирующую ее оболочку, последняя снабжена выступами с плоскими вершинами и выполнена из не смачиваемого растворителем материала, а плоскости вершин покрыты материалом, смачиваемым растворителем.
На чертеже изображено устройство, общий вид:.
Устройство содержит термобатарею 1 и герметизирующую фторопластоэую оболочку 2, снабженную двумя полами выступами 3. Рабочие поверхности 4 и 5 полых .выступов имеют металлическое корроэионно-стойкое покрытие, разделительные поверхности 6 такого покрытия не имеют.
К каждой из внутренних верхних стеНоК полых выступов 3 прикреплена:. батарея 1 непосредственно или через теплосъемы 7, Устройство работает следующим о6разом.
Несколько капель растворителя и раствора исследуемого вещества наносят соответственно на поверхности 4 и 5. Так как давление насыщающего пара над поверхностью раствора меньше давления насыщающего пара растворителя при одинаковой температуре, на поверхности 4 начинают конденсироваться пары растворителя. Выделяющаяся теплота конденсации приводит к появлению разности температур,измеряемой термобатареей l обычньм способом.
В предлагаемом устройстве устранены эффекты капиллярного и диффузного перемещения раствора с из- мерительной и сравнительной поверхностей эа счет свойств смачиваемости и несмачиваемости соответствующих поверхностей. Это уменьшает случайную ошибку измерения и позволяет получить заданную точность определения теплового эффекта конденсации паров растворителя на поверхность раствора при существенно меньшем числе измерений. Форма рабочей поверхности в виде плоской вершины выступа увеличивает телесный угол сбора конденсирующихся молекул растворителя, что увеличивает измеряемую величину разности температур и повышает точность измерения.
