Способ контроля массовой концентрации дисперсных частиц

Авторы патента:

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

Изобретение является дополнительным к основному по авт. св. № 1257467, относится к способам определения концентрации и дисперсного состава частиц в жидкостях и может быть использовано в .химической , энергетической и других отраслях промышленности. Цель - расширение информативности способа путем определения среднего размера частиц, осаждаемых на нагревательном элементе. Цель достигается измерением скорости накопления частиц на нагревательном элементе, по крайней мере при двух температурах поверхности из интервала 323-430 К, построением зависимости логарифма скорости накопления от обратной температуры поверхности нагревательного элемента, определением угла наклона прямой и определением размера частиц с помошью калибровочной зависимости .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 G Ol N 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1257467 (21) 4033094/24-25 (22) 03.03.86 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (72) К. Н. Брусов, В. С. Осминин, С. В. Иванов и Г. В. Котов (53) 539.215.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1257467, кл. G Ol N 15/02, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МАССОВОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ

ЧАСТИЦ (57) Изобретение является дополнительным к основному по авт. св. № 1257467, относится к способам определения концентрации и дисперсного состава частиц в жид„„SU„„1413487 А 2 костях и может быть использовано в химической, энергетической и других отраслях промышленности. Цель вЂ” расширение информативности способа путем определения среднего размера частиц, осаждаемых на нагревательном элементе. Цель достигается измерением скорости накопления частиц на нагревательном элементе, по крайней мере при двух температурах поверхности из интервала 323 вЂ” 430 К, построением зависимости логарифма скорости накопления от обратной температуры поверхности нагревательного элемента, определением угла наклона прямой и определением размера частиц с помошью калибровочной зависимости.

1413487

Формула изобретения

55!

З! !!1I!! !!! Заказ 374о!45 ™Pad(" !7 IIîäïèñíoi ! (!ссссс сссоно гвс нно-ссо.сиграфи совков !сонп!ссснтно. г. У.кго!сол, lë. Г!роекс ная, !

Изобретение относится к определению концентрации и дисперсного состава частиц в жидкостях (суспензиях, гидрозолях) и может быть использовано в химической, сшергетической и других отраслях промышЛСIIHÎCTH.

Целью изобретения является расширение информативности способа контроля весовой концентрации дисперсных частиц (ДЧ) путем определения среднего размера системы монодисперсных частиц, осаждаемых на нагревательном элементе.

Сущность способа заключается в следующем.

Осаждение ДЧ на нагревательном элементе, например ДЧ гидрозолей оксидов железа, происходит по активационному механизму. Природа активационного (энергетического) барьера для осаждения частиц (на нагревательный элемент) связана с наличием гидратных оболочек на ДЧ и с необходимостью их разрушения при образовании слоя осажденных на нагревательном элементе частиц.

В случае осаждения дисперсных частиц на греющую поверхность происходит так называемая адагуляция, при которой образуются плотные слои частиц на нагретой поверхности. Высота барьера прямо пропорциональна среднему размеру частиц, что позволяет, определяя величину барьера и сравнивая ее с калибровочной зависимостью, не только определять весовую концентрацию ДЧ в анализируемом растворе, но и определять средний размер осаждаемых частиц. Интервал температур, в котором производят дисперсный анализ гидрозоля, выбран из следующих соображений. При температурах ниже 323 К скорость накопления ДЧ на нагревательном элементе настолько мала, что время эксперимента становится неоправдано большим (несколько часов). Это время определяется зарядом, неизменным в большинстве растворов частиц.

При температурах выше 430 К при атмосферном давлении наступает кризис кипения анализируемого водного раствора на поверхности нагревательного элемента.

При этом поверхность накопителя покрывается слоем пара, что приводит к резкому снижению (и даже полному прекращению) осаждения ДЧ и к большим ошибкам в определении скорости осаждения.

Кроме того, при этих температурах может наступить разрушение нагревательного элемента из-за его перегрева.

Определение среднего размера ДЧ по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Измеряют. скорости осаждения ДЧ для анализируемого раствора с определенным р11 при по крайней мере двух температурах поверхности нагревательного элемента аналогично известному способу. Из этих

40 данных может быть определена также весовая концентрация ДЧ.

Нагревательный элемент представляет собой стеклянную трубку, через которую пропускают анализируемую среду с помещенной в нее платиновой проволокой, которая нагревается переменным электрическим током силой 20 вЂ” 100 А.

Анализируемый раствор помещают в емкость, содержащую насос для обеспечения циркуляции раствора через нагревательный элемент, холодильник для поддержания постоянной температуры раствора. Общая емкость составляет 5,5 л, скорость движения раствора 3 м/с. Температура поверхности нагревательного элемента контролируется по электрическому сопротивлению платиновой проволоки и изменяется в диапазоне 323 вЂ 4 К. Средняя температура анализируемого раствора 30 С.

Раствор пропускают через установку в течение 30 мин, рН растворов устанавливают на уровне 2,1. Температуру поверхности нагревателя Т изменяют в интервале 323 вЂ 4 К путем изменения силы электрического тока. Скорость осаждения

ДЧ определяют химическим путем. После выдержки слой осажденных частиц смывают крепкой соляной кислотой, затем содержание железа в растворе определяют химическим путем с помощью фенонтролинового метода. По результатам измерений строят зависимость логарифма скорости осаждения от обратной температуры поверхности нагревателя, которая имеет линейный характер в широком интервале температур, поэтому при определении дисперсного состава и построении калибровки можно ограничиться измерениями только при двух температурах: между тангенсом угла наклона измеренной прямой (энергетическим барьером Е) и размером (диаметром)

ДЧ имеет место прямо пропорциональная зависимость. При этом величина энергетического барьера зависит не только от размера ДЧ, но и от рН раствора.

Способ контроля массовой концентрации дисперсных частиц по авт. св. № 1257467, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности способа путем определения среднего размера частиц, скорость накопления дисперсных частиц на нагревательном элементе измеряют дополнительно при температуре поверхности нагревательного элемента, отличающейся от первоначальной не менее 30 К из интервала

323-430 К, строят зависимость логарифма скорости накопления от обратной температуры поверхности нагревательного элемента и с помощью калибровочных зависимостей определяют средний размер дисперсных частиц.

Изобретение относится к классу аэрозольных приборов и может быть использовано в метеорологии для измерения спектра размеров капель в облаках и туманах

Способ определения параметров дисперсных частиц // 1408304

Изобретение относится к способам диагностики дисперсных систем и может (йать использовано в машиностроении , энергетике и других отраслях

Способ определения концентрации вредных веществ в воздухе горных выработок // 1408303

Изобретение относится к контролю загрязнения воздуха горных выработок и может быть использовано для измерения Загрязненности воздуха пылью граммонитов в геологии, черной и цветной металлургии, угольной промыпшенности

Способ определения размеров микрочастиц // 1402853

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения размеров микрочастиц, находящихся в газовой или жидкой среде, а также на полированной поверхности

Способ дисперсионного анализа эмульсий с низкокипящей дисперсной фазой // 1402852

Устройство для измерения дисперсности и скорости частиц // 1402851

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в энергетике, химической технологии , криогенной технике и др

Способ определения размеров броуновских частиц // 1402850

Изобретение относится к оптике рассеивающих сред и может быть использовано для экспрессного определения по обратно рассеянному излучению размеров частиц по трассе зондирования в макронеоднородных средах с присущим каждой неоднородности своим размером образующих ее частиц

Устройство для определения концентрации пыли // 1401357

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров аэрозолей и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях техники

Способ измерения концентрации и дисперсности частиц пыли в газовом потоке // 1397804

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения концентрации и дисперсности частиц пыли в газовом потоке

Способ контроля стабильности коэффициента преобразования фотоэлектрического регистратора взвешенных частиц // 1395995

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в метрологии, биологии и др

Устройство для дисперсного анализа размеров взвешенных частиц // 2102719

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц загрязнителя в рабочей жидкости и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностике трущихся узлов машин

Поглотительный прибор для оценки экологической чистоты воздушного бассейна // 2102720

Изобретение относится к анализу экологического состояния и мониторинга окружающей среды, в частности воздушного бассейна

Устройство для отбора и концентрирования проб аэрозолей // 2133024

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для отбора проб аэрозоля с малыми концентрациями из воздуха и может быть использовано для исследования состава аэрозолей совместно с любым анализатором аэрозолей

Устройство контроля запыленности воздуха // 2147739

Изобретение относится к области охраны труда, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха

Интерференционный способ измерения размеров и концентрации аэрозольных частиц и устройство для его реализации // 2148812

Изобретение относится к оптико-интерференционным способам и устройствам для измерения размеров и концентрации полидисперсных аэрозольных сред и может быть использовано в измерительной технике

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149379

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизированного измерения размеров и числа частиц в проточных средах, в объемах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149380

Способ и система для определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала // 2154814

Изобретение относится к области измерительной техники

Способ исследования микрообъектов // 2154815

Изобретение относится к средствам для исследования и анализа частиц и материалов с помощью оптических средств и может быть использовано в медицинских исследованиях, геофизике, механике, химии, порошковой металлургии, при контроле загрязнений окружающей среды и т.д

Устройство для измерения концентрации суспензии // 2178555