Способ определения скорости растворения твердых веществ в жидкостях

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ ВЕЩЕСТВ И МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАСТВОРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИДКОСТЯХ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ. ДЛЯ ЭТОГО В СОСУДЕ С ЖИДКОСТЬЮ ВРАЩАЮТ ДВА ОБРАЗЦА - РАСТВОРИМЫЙ И НЕРАСТВОРИМЫЙ, ИЗМЕРЯЮТ ИЗМЕНЕНИЕ МОМЕНТОВ ИХ ВРАЩЕНИЯ ПРИ РАВНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВРАЩЕНИЯ И РАССЧИТЫВАЮТ СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ ПО ФОРМУЛЕ V = T<SP POS="POST">-1</SP> <SP POS="POST">.</SP> (K <SP POS="POST">.</SP> M<SB POS="POST">Р</SB>)<SP POS="POST">1/3</SP> <SP POS="POST">.</SP> (М<SB POS="POST">Н.Р.</SB> <SP POS="POST">.</SP> Т<SB POS="POST">2</SB>)/(М<SB POS="POST">Н.Р.</SB> <SP POS="POST">.</SP> Т<SB POS="POST">1</SB>)<SP POS="POST">1/3</SP>, ГДЕ V - СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ, КГ.М<SP POS="POST">-2</SP>.С<SP POS="POST">-1</SP>

Т = Т<SB POS="POST">1</SB>-Т<SB POS="POST">2</SB> - ВРЕМЯ МЕЖДУ ДВУМЯ ИЗМЕРЕНИЯМИ МОМЕНТА, (ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА), С

М<SB POS="POST">Р</SB> = М<SB POS="POST">Р</SB>Т<SB POS="POST">1</SB> - М<SB POS="POST">Р</SB>Т<SB POS="POST">2</SB> - ИЗМЕНЕНИЕ МОМЕНТА ВРАЩЕНИЯ РАСТВОРИМОГО ОБРАЗЦА ЗА ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА Т, Н<SP POS="POST">.</SP>М

К - КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ, КГ<SP POS="POST">-2</SP>.М<SP POS="POST">-7</SP>

М<SB POS="POST">Н</SB><SP POS="POST">.Р.</SP> Т<SB POS="POST">2</SB> - МОМЕНТ ВРАЩЕНИЯ НЕРАСТВОРИМОГО ОБРАЗЦА ВО ВРЕМЯ Т<SB POS="POST">2</SB>, Н<SP POS="POST">.</SP>М., 1 ТАБЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) А1 (51) 4 G 01 N 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР () с - „.-);: .-,Ф „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ """,:;,-- = :

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ быть использовано для определения скорости растворения твердых веществ в жидкостях. Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений. Для этого в сосуде с жидкостью вращают два образца — растворимый и нерастворимый, измеряют изменение моментов их вращения при равной продолжительности вращения и рассчитывают скорость растворения по формуле V = Т (К М ) (М „ Т )/

/(M„" T ) ",, где V — скорость

-2 растворения, кг.м с, Т = Т, — Т вЂ” время между двумя измерениями момента (время перехода),с; М вЂ” М Т, — М Т - изменение момента вращения

2. растворимого образца sa время перехода T Н м; К вЂ” коэффициент пропор-2 Т циональности, кг ° м, М„„Т < момент вращения нерастворимого образца so время Т,, Н м; M„,p ° Т момент вращения нерастворимого образца во время Т<, Н м. 1 табл, (21) 4320450/23-25 (22) 02.10.87 (46) 23.05.89. Бюл. У 19 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов и Институт металлургии им. А.А.Байкова (72) Л.М. Сойфер, А. Э. Туговиков, А.С. Крылов, В.И. Кашин, М.П.Смирнов. А.М. Кацнельсон, Г.И. Жмойдин и И,А.Буль (53) 532.137 (088 ° 8) (56) Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1 959, с. 83, Авторское свидетельство СССР (721705, кл. G 01 N 13/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

РАСТВОРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИДКОСТЯХ (57) Изобретение относится к физикохимическому анализу веществ и может

Изобретение относится к физикохимическому анализу веществ, в частности к методам определения скорости растворения твердых веществ в жид= костях °

Целью излбретения является повышение точности и производительности измерений.

Способ осуществляют следующим обPBSOM °

Растворимый и нерастворимый образцы погружают в сосуд с жидкостью и одновременно приводят их во вращение электродвигателями. При этом ав" томатичееки включается секундомер и

2 начинается отсчет времени растворения образца. Одновременно с началом вращения фиксируются моменты вращения образцов измерителями моментов.

Определив величины Т„, Т, М Т,, М Т

Мц Т,, М„„- Т находят скорость растворения исследуемого образца в жидкости по следующей формуле:

Вв еде н ие не ра с тв о рим ог о о б ра з ца и вращение его одновременно с растворимыми позволяет учесть изменение вязкости жидкости в результате раст1481638 варения в ней исследуемого образца за счет того, что момент вращения нерастворимого образца изменяется только из-за изменения вязкости жидкости.

Пример 1 . 150 r шлака содержащего, мас.7: Si0 37; В 0> 33;

Na 0 27; Ca0+Mg0+A1 0> остальное, и расплавляют, нагревают до 1273 К, погружают в него нерастворимый образец и растворимый образец из гематита массой 30 r и начинают их вращать со скоростью 13,8 с . В начале измерения Т< = 0; М = 139 10 н м

М = 65 10 н м. Затем измеряют мон.р менты вращения образцов — растворимого Мр и нерастворимого М„за различное время Т и при соответствующих значениях коэффициента про- 20 порциональности (К рассчитывают по литературным данным о свойствах расплавов) определяют скорость растворения по приведенной формуле.

Данные замеров и полученные ско- 25 рости растворения приведены в таблице.

Используя данные одного опыта путем интегрирования кривой скорость растворения — время растворения по- 30 лучают зависимость скорости растворения от содержания гематита в шлаке (колонки 4,S) . Это позволяет сократить число опытов, необходимых

pJIH определения скорости растворения при разных концентрациях.

Пример 2 (известный) . Проводят все аналогично примеру 1, однако вращают только растворимый образец и дополнительно определяют вяз- 4п кость шлаков (колонка 6) с соответствующими содержаниями гематита (колонка 5) Рассчитывают скорость растворения по описанной формуле (колонка 8), 45

Пример 3 (эталонное измерение) . В условиях примера 1 в шлаках, содержащих дополнительно те же количества гематита, что и в двух. предыдущих примерах (колонка 5), вращают гематитовый диск, определяют содержание железа в шлаке по ходу опыта и рассчитывают скорость растворения (колонка 9).

Т=Т

< — Т й

Мр=МТ, -МТ

MH HТ, МЧ Т, время между двумя измерениями момента (время перехода); изменение момента вращения растворимого образца за время перехода Т, Н м, постоянный коэффициент, 7 -1 кг м момент вращения нерастворимого образца во время

Т Н ° м, момент вращения нерастворимого образца во время

Т„Н ™.

Кроме того, приведены величины относительных погрешностей определения скорости растворения предлагаемым способом и по прототипу по сран— нению с эталонным (колонки 1 0 и 11) .

Как видно иэ результатов, приведенных в таблице, предлагаемый способ определения скорости растворения твердых тел в жидкости позволяет но сравнению с известным способом на 13,7-26Х повысить точность измерений, а также повысить производительность измерений за счет сокращения числа опытов, - необходимых для определения физико-химических свойств изучаемых составов и самих измерений скорости растворения.

Г

Формула изобретения

Способ определения скорости растворения твердых веществ в жидкостях, включающий вращение растворимого образца, измерение изменения момента в ращения и п родолжит ель но с т и. его изменения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и производительности измерений, в жидкости дополнительно вращают нерастворимый образец, измеряют изменение момента его вращения при равной продолжительности вращения растворимого и нерастворимого образ— цов и определяют скорость растворения по формуле и„,. Т, Ь

M„,р где V — скорость растворения, кгм ° с

1481 б38

1 с1 ь, Е л

I щ X ! о,„-!

Гч

Ь4;4 л,о

OI

cU с

СЭ

О л сч

Ю с

g 4

1 !С LD о

О °

Е х л

Ю о

ЬЯ

cg л х

A с ц е о е х

Ж Н о е о о, х 4

1- о о а т о л н

1 O Z

1 лС

1 !с

Оîeeсч л л л ° л олфл—

cV c

1 с! -- e1 л сЧ л л л л л сч сч a v n 1

1 сОсчсчсо иа 1 л л л л л л о w co и а оов оо л л л л л аои лсо

1

1 е о с < сч о л олв осч 1 л л л л л л счп ола 1

О О OEAOO сосчофл о л л л л л л OOO I

1 олл лс! 1 л л л л л г1лсооi I

Р1 л о л СО 1 л л л л л

wooW an I

R LA О О О O

n cn л с сч с сч с соа о . o v сч сч

II ОИООО юлс 1ch 1 ! !» счс)с1 1