Способ оптического определения концентрации высокодисперсных примесей в прозрачных жидкостях

 

СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ПРОЗРАЧНЫХ ЖИДКОСТЯХ, включающий направление поляризованного монохроматического света через жидкость, регистрацию интенсивности отраженного поляризованного света, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности анализа примесей с частицами, размер которых меньше длины волны света, регистрируют рассеянный свет с поляризацией , .параллельной поляризации падающего света, выделяют спектр Мандельштама-Бриллюена и определяют концентрацию примесей по отношению интенсивностей центрального и боковых компонентов спектра.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) g 01 М 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3597712/18-25 (22) 26.05.83 (46) 07.11.84. Бюл. Ф 41 (72) Н.Б.Рождественская и В.И.Ролич (7.1) ЛГУ им. А.А.Жданова (53) 541.182 (088.8) (56) 1. Патент CIIIA У 4193692, кл. G 01 М 15/06-, опублик. 1980.

2. Патент Англии Ф 1305082, кл. 01 Ì 15/06, опублик. 1973 (прототип). (54) (57),СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ

ПРИМЕСЕЙ В ПРОЗРАЧНЫХ ЖИДКОСТЯХ, „„SU„„1122 25 A включащий направление поляризованного монохроматического света через жидкость, регистрацию интенсивности отраженного поляризованного света, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности анализа примесей с частицами, размер которых меньше длины волны света, регистрируют рассеянный свет с поляризацией, .параллельной поляризации падающего света, выделяют спектр

Мандельштама-Брйллюена и определяют концентрацию примесей по отношению интенсивностей центрального и боковых компонентов спектра.

20 э с -с„

1 „8 ч где С вЂ” удельная теплоемкость при

Р постоянном давлении;

Cy — удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Для воды С и С, поэтому центральная компонента в спектре чистой ,воды должна отсутствовать. Наличие любых примесей в воде, а также молекул других веществ приводит к появ.— лению центральной компоненты, а увеличение их концентрации — к ее пропорциональному росту, следовательно, расчет концентрации примесей мажет быть произведен по формуле

1 112292

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение при определении концентрации вькокодисперсных примесей в очищенной воде.

Известен способ определения концентрации .примесей в жидкостях, включающий прохождение через анализируемую среду света, регистрацию прошедшего и рассеянного света и 10 определение концентрации йо соотношению измеренных интенсивностей света t.1 .

Недостатком этого способа является возможность измерения концентрации частиц, размеры которых соизмеримы с длиной волны света.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения концентрации частиц, включающий направление поляризованного монохроматического света через жидкость, регистрацию интенсивности отраженного поляризованного света 2).

Недостатком известного способа является недостаточная чувствительность его при проведении измерений для очищенных жидкостей, содержащих

1высокодисперсные примеси, размеры частиц которых значительно меньше длины волны света.

Цель изобретения — повышение чувствительности анализа при регистрации с размерами частиц меньше длины волны света.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оптического определения концентраций высокодисперсных примесей в прозрачных жидкостях, включающему направление

40 поляризованного монохроматического света через жидкость, регистрацию интенсивности отраженного поляризованного света, регистрируют рассеянный свет с поляризацией, параллельной поляризации падающего света, вы45 деляют спектр Иандельштама-Бриллюе.на и определяют концентрацию примесей по отношению интенсивностей центрального и боковых компонентов спектра.

)О

5 2 рального и боковых компонентов спектра Иандельштама-Бриллюена для малой концентрации частиц.

Падающий монохроматический поляризованный свет 1 с поляризацией, направленный по вектору Е, проходит о через анализирующую жидкость 2 и регистрируется рассеянный свет 3 с,. поляризацией Е, параллельной поляризации падающего света Е, и подвергается спектральному анализу в спектроанализаторе ч, где выделяются центральный и боковые компоненты спектра Иандельштама-Бриллюена.

На фиг. 2 приведена схема изменения интенсивностей центрального 3, и „ боковых компонентов спектра

Иандельштама-Бриллюена для большой концентрации частиц.

На фиг. 3 — то же, для малой концентрации частиц. На основании формулы Ландау-Плачека для всех жидкостей справедливо отношение

3, С А

23м-б где С - концентрация примесей;

А — постоянный коэффициент .

Предлагаемый способ, основанный на анализе спектра молекулярного рассеяния, обусловленного малыми частицами с диаметром д «-il(20, дает возможность определить концентрацию примесей с размерами частиц 0<< Д/2о, На фиг. 1 приведена схема проведения измерений; на фиг. 2 — схема изменения интенсивности центрального и боковых компонентов спектра

Мандельштама-Бриллюена для большей концентрации частиц, на фиг. 3схема изменения интенсивности центгде д — диаметр частиц примесей, Л вЂ” длина волны света.

55 Пример. Пробы исследуемой очищенной воды, деионизированной и профильтрованной через микрофильтры с диаметром пор 0,22 мкм отбирают

22925,74/ 1иг. 5

Зц Рог. 2

Составитель Л.Иакальский

Техред Л.Коцюбняк Корректор М.Демчик

Редактор Л.Лосева

Заказ 8128/34 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент,", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 з 11 в кварцевые кюветы, объемом 5060 см с,предварительным ополаскиванием кюветы очищенной водой не менее

10. раз. Через кювету пропускают пучок монохроматического поляризованного излучения, рассеянный водой свет наблюдается под углом 90 причем выделяется луч, поляризованный параллельно поляризации падающего луча.

Спектр Мандельштама-Бриллюена получается из рассеянного луча из1

4 вестным приемом спектроскопии высоко= го разрешения. Определяют отношение интенсивностей 3 /3„, >, по которым судят о загрязнении воды высокодисперсными примесями.

Предлагаемый способ дает возможность оценивать количественно концентрации примесей с точностью, большей на несколько порядков, дает

10 возможность непрерывной записи спектра и осуществления непрерывного технологического контроля.