Способ определения капиллярной постоянной жидкости

 

Способ относится к области измерений физико-химических свойств жидкостей. Цель изобретения - повышение точности определения. Определение капиллярной постоянной и коэффициента поверхностного натяжения осуществляется с.использованием капилляра в форме тройника, одно ответвление которого с известным размером отверстия в торцовой его части вводится через дно кюветы с плоскопараллельными прозрачными гранями, в которую заливается исследуемая жидкость, а в нижнюю расширенную часть капиллярной трубки вводится световод, обеспечивающий световую индикацию перемещающейся верхней границы пузырька, который образуется в результате продувания газа через боковое ответвление капиллярной трубки . Высокая контрастность, получаемая в результате различной степени поглощения и рассеяния света жидкой и газовой фазами и отражение света на границе раздела газ - жидкость дает возможность следить за перемещением верхней границы пузырька в процессе его роста. При отрыве пузырька происходит слияние точек А и А перешейка, который образуется в нижней его части, и попадание света , в его верхнюю часть исключено. При каждом новом росте пузырька процесс повторяется, а максимальное перемещение световой индикации в вертикальном направлении способствует отрывной высоте пузырька, которая оценивается микроскопом путем выставления визирной линии на максимальное перемещение световой индикации. Величины капиллярной постоянной и коэффициента поверхностного натяжения S определяются по формулам а hl , б h /12gRp , где р - плотность жидкости; h - высота пузырька в момент отрыва; R - радиус капилляра в торцовой части; g - ускорение свободного падения. 1 ил. (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11> (59 4 G 01 N 13/02 е

/Ц

1 йЦ„=,;,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3952148/31-25 (22) 17.06.85 (46) 30.01.87. Бюл. В 4 (71) Ставропольский государственный медицинский институт (72) И.ИеМарков (53) 532.64 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 434296, кл. G 01 N 13/02, 1973.

Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. M.-Л.: ОГИЗ, 1947.: с.477480. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАПИЛЛЯР НОЙ

ПОСТОЯННОЙ ЖИДКОСТИ (57) Способ относится к области измерений физико-химических свойств жидкостей. Цель изобретения — повышение точности определения. Определение капиллярной постоянной и коэффициента поверхностного натяжения осуществляется с.использованием капилляра в форме тройника, одно ответвление которого с известным размером отверстия в торцовой его части вводится через дно кюветы с плоскопараллельными прозрачными гранями, в которую заливается исследуемая жидкость, а в нижнюю расширенную часть капиллярной трубки вводится световод, обеспечивающий световую индикацию перемещающейся верхней границы пузырька, который образуется в результате продувания газа через боковое ответвление капиллярной трубки. Высокая контрастность, получаемая в результате различной степени поглощения и рассеяния света жидкой и газовой фазами и отражение света на границе раздела газ — жидкость дает возможность следить за перемещением верхней границы пузырька в процессе era роста. При отрыве пузырька происходит слияние точек А

I и А перешейка, который образуется в нижней его части, и попадание света в его верхнюю часть исключено.

При каждом новом росте пузырька процесс повторяется, а максимальное перемещение световой индикации в вертикальном направлении способствует отрывной высоте пузырька, которая оценивается микроскопом путем выставления визирной линии на максимальное перемещение световой индикации. Величины капиллярной постоянной и коэффициента поверхностного натяжения

6 определяются по формулам а

= h /122, 6 = h,/12gRp, где Р плотность жидкости; Йр — высота пузырька в момент отрыва; R — - радиус капилляра в торцовой части; g — ускорение свободного падения. 1 ил.

1286949

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при изучении физико-химических свойств жидкости для определения их поверхностных свойств в научно-исследовательской практике.

Цель изобретения — повышение точности определения путем исключения ошибок, возникающих при определении геометрических параметров газового пузырька.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа.

Используется капиллярная трубка

1, имеющая форму тройника, одно ответвление которой с калиброванным радиусом отверстия в торцовой части пропущено через резиновую пробку 2, выполняющую роль уплотнителя, через отверстие, сделанное в дне кюветы

3 с плоско параллельными прозрачными.гранями, исключающей искажения геометрических размеров пузырька, а в нижнюю расширенную часть капиллярной трубки через уплотнитель 4 введен световод 5. В кювету 3 заливают исследуемую жидкость 6, а боковое ответвление 7 капиллярной трубки подсоединяют к источнику газа, регулируя расход которого можно обеспечить квазистатический рост пузырька

8 в торцовой части капилляра 1, введенного в кювету 3. Свет, введенный в полость пузырька 8 с помощью световода 5р в результате значительно меньшего поглощения и рассеяния газовой фазы по сравнению с жидкой .и в результате отражения от верхней границы раздела фаз (газ — жидкость) позволяет следить с помощью микроскопа 9 за перемещением верхней границы пузырька.

Способ осуществляют следующим образом.

После заполнения кюветы 3 исследуемой жидкостью 6 направляют пучок света в световод 5 и через боковое ответвление 7 капиллярной трубки 1 пропускают газ до образования всплывающих пузырьков 8. С помощью микроскопа 9 наблюдают эа световой картиной вблизи торца капилляра. Перед моментом отрыва пузырька в нижней его части образуется перешеек АА

При слиянии точек А и А перекрывается путь световому потоку в верхнюю полость пузырька и процесс перемещения световой границы в вертикальном направлении повторяется при каждом новом росте пузырька.

Максимальное перемещение световой границы в вертикальном направлении, отсчитываемое-от верхней кромки капилляра, соответствует высоте пузырька h в момент его отрыва.

Таким образом, сам пузырек является автоматическим регулятором максимального перемещения световой индикации в вертикальном направлении, по которой определяется значение с помощью микроскопа, путем установления визирной линии на максимальное

4 перемещение световой индикации.

По измеренному значению h и из-, о вестному радиусу отверстия капилля20 ра К рассчитывают капиллярную постоянную о gh, /12R

Так как капиллярная постоянная при невысоких давлениях определяется выражением

6 а = 1

gf где б — поверхностное напряжение

У вЂ” плотность жидкости;

g — ускорение свободного падения, то коэффициент поверхностного натяжения с использованием параметров

R и Ь определяется уравнением

1э

Q Ы

40 12gRР

Пример. Определяли капиллярную постоянную и поверхностное натяжение дистиллированной воды при темо

45 пературе 20 С. Радиус отверстия капилляра R = 0,206 мм. Измеренная высота h = 2,64 + 0,01 мм. Вычисленное значение а равно 2,73 + 0,04 мм.

Относительная ошибка определения

5p а равна 1,6Х, что в 4 раза меньше, чем в способе-прототипе. формула изобретения

Способ определения капиллярной постоянной жидкости, заключающийся в пропускании газа через вертикальный калиброванный капилляр, торец которого расположен в жидкости, и

Jh3/17R где а капиллярная постоянная жидкости, см высота пузырька газа, см; радиус отверстия капилляра в торцовой части, см.

10 Il

Составитель А.Кощеев

Редактор Е.Копча Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 7705/42 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3 1 измерении геометрического параметра рА, характеризующего положение границы жидкость-газ, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности определения, газ через капилляр пропускают снизу вверх, а по длине светящейся линии вблизи торца капилляра, наблюдаемой в процессе выдувания пузырька, измеряют геометрический параметр, характеризующий положение границы жидкость— газ — высоту пузырька газа в момент

286949 его отрыва от капилляра, после чего капиллярную постоянную жидкости рассчитывают с помощью выражения