Устройство для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения поверхностного натяжения растворов в пищевой промышленности при разработке технологии обработки овощных и фруктовых соков. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения определения коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость - насыщенный пар при различных температурах методом высоты поднятия жидкости в капилляре. Градуированный капилляр размещен в герметичной измерительной ячейке и соединен с расширительной трубкой, пропущенной через горловину измерительной ячейки и снабженной отверстиями в верхней и нижней частях. Расширительная трубка сообщена через сепаратор и конденсатор с вакуум-насосом, а нижняя часть сепаратора соединена с нижней частью измерительной ячейки. Нижняя часть измерительной ячейки сообщена также с подвижной напорной емкостью для исследуемой жидкости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) О!) (эй)э G 01 N 13/02

I OCY PCT8EI+IbIA КОМИТЕТ

ПС ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП ИСАН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ ва.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4332385/24-25 (22) 23,1-1.87 (46) 15.06.90. Бюл. гв 22 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) П.Л.Шиян, Т.Ш.Хатиашвили. П.С.Цыганков и Ю.В.Булий,. (53) 532.64 (088.8) (56) Практикум по коллоидной химии/Под ред. Лаврова И.С, M.: .Высшая школа, 1983, с. 21-23.

Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии/ Под ред. Фролова Ю.Г. и

Гродского А.С, М.:Химия, 1986, с. 12 — 13. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО

НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится.к контрольно-измерительной технике и может быть испол ьзовано для определения поверхностного натяжения растворов в пищевой промышИзобретение. относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для определения поверхностных свойств растворов, и может быть использовано в пищевой промышленности при раз-работке технологий обработки овощных, фруктовых и плодовоя годных соков, Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения . определения .коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость — насыщенный пар при различных температурах.

На чертеже приведена схема устройстУстройство содержит герметичную измерительную ячейку 1, покрытую снаружи ленности при разработке технологии обработки овощных и фруктовых соков. Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения определения коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость— . насыщенный пар при различных температурах методом высоты поднятия жидкости в капилляре. Градуированный капилляр раз- * мещен в герметичной измерительной ячейке и соединен с расширительной трубкой, пропущенной через горловину измерительной ячейки и снабженной отверстиями в верхней и нижней частях. Расширительная трубка сообщена через сепаратор и конденсатор с вакуум-насосом, а нижняя часть се- Я паратора соединена с нижней частью измерительной ячейки. Нижняя часть измерительной ячейки сообщена. также с подрижной напорной емкостью для исследуемой жидкости. 1 ил. слоем теплоизоляции 2 с двумя диаметрально расположенными смотровыми окнами 3.

Измерительная ячейка 1 снабжена термостатом с нагревателем 4. Внутри измерительной ячейки 1 размещен градуированный капилляр 5, верхняя часть которого размещена в расширительной трубке 6, нижний торец которой соединен со стенками градуированного капилляра 5;

Расширительная трубка 6 пропущена через горловину измерительной ячейки 1. В боковых стенках верхней части расширительйой трубки 6 выполнены отверстия 7, соединяющие полость расширительной трубки 6 с объемом измерительной ячейки 1, В нижней части расширительной трубки 6 ниже уровня верхнего торца градуированного капил50 ляра 5 выполнено сливное отверстие 8 для конденсата.

Верхняя часть расширительной трубки

6сообщена через наклонную коммуникацию 9. сепаратор 10 и конденсатор 11 с вакуум-йасосом 12, на выходе которого установлены кран регулирования разрежения 13 и манометр 14. Нижняя часть сепаратора 16 через переливную коммуникацию 15 и капиллярную трубку 16 с нижней частью измеритель, ной ячейки 1, которая в свою очередь

1, сообщена с.напорной емкостью 17 для исс, ледуемой жидкости, выполненной с воэможностью вертикального перемещения.

Для измерения температуры жидкости в измерительной ячейке 1 установлен термометр 18.

Устройство работает следующим образом.

Измерительная ячейка 1 закрепляется в строго вертикальном положении и заполняется исследуемой жидкостью из передвижной напорной емкости 17, при этом уровень жидкости в измерительной ячейке 1 должен быть несколько ниже кончика градуированного капилляра 5, С помощью вакуум-насоса 12 и крана, регулировки разрежения 13, связыйающего систему с атмосферой, в измерительной ячейке 1 поддерживается необходимое разрежение и соответствующая ему температура кипения, зэмеряемая термометром 18, Для обогрева измерительной ячейки 1 и поддержания в ней необходимой температуры используют нагреватель 4.

Благодаря имеющимся в расширительной трубке 6 отверстиям 7, происходит уравнивание давления насыщенного парэ над поверхностью исследуемои жидкости в измерительной ячейке 1 и градуированном капилляре 5. Давление в установке фикси. руется манометром 14. Через отверстие 8 происходит слив конденсата, образующегося в начальный момент работы устройства, при неустановившемся тепловом режиме.

Выходящий из измерительной ячейки 1 насыщенный пар, пройдя наклонную коммуникацию 9 и сепаратор 10, попадает в конденсатор 11 {например, шариковый), где конденсируется. В сепараторе 10 происходит отделение от насыщенного пара капелек жидкости, которые могут увлекаться с ним из измерительной ячейки 1. Наклон коммуникации 9 в сторону сепаратора 10 препятствует возврату в измерительную ячейку капель конденсата, Конденсат насыщенного пара из конденсатора 1,1 самотеком поступает в сепаратор 10, откуда по переливной коммуникации 15, заканчивающейся капиллярной трубкой 16 диаметром

0,7-0,9 мм, возвращается в измерительную

30 ячейку 1. Гидравлическое сопротивление капиллярной трубки 16 препятствует появлени р гидравлических толчков в переливной коммуникации 15 и колебанию уровня жидкости в измерительной ячейке 1.

Измерительная ячейка 1 и передвижная напорная емкость 17 являются сообщающимися сосудами, поэтому перемещение последней по вертикали дает возможность менять уровень исследуемой жидкости в измерительной ячейке 1. При перемещении напорной емкости 17 вверх уровень жидкости в ней падает, а в измерительной ячейке

1 увеличивается и наоборот. Перед проведением замеров перемещают напорную емкость 17 несколько раз по вертикали так, чтобы градуированный капилляр 5 погружался на 1/3-2/3 своей высоты в исследуемую жидкость, при этом происходит смачивание его внутренней поверхности.

После этого напорная емкость 17 устанавливается в фиксированном положении так, чтобы кончик градуированного капилляра 5 едва касался поверхности исследуемой жидкости. Затем проводят не менее трех раз. Измерительная ячейка I имеет тепловую изоляцию 2 с двумя диаметрально противоположными окнами 3, против одного иэ которых устанавливается лампа (не показана) для подсветки мениска жидкости в градуированном .капилляре 5. Зная высоту капиллярного поднятия жидкости и диаметр градуированного капилляра 5, по известной формуле рассчитывают коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости в зависимости от температуры, Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости, содержащее измерительную ячейку, расположенную в термостате, градуированный капилляр, расположенный вертикально в измерительной ячейке, и систему регистрации уровня жидкости в градуированном капилляре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения области применения устройства путем обеспечения определения коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость-насыщенный пар при различных температурах, измерительная ячейка выполнена герметичной, верхняя часть градуированного капилляра размещена внутри расширительной трубки, нижний торец которой соединен со стенками градуированного капилляра, расширительная трубка пропущена через горловину измерительной ячейки, в боковых стенках верхней части расширительной трубки, рас1571468

Составитель А.Кощеев

Редактор M.Недолуженко Техред М.Моргентал

Корректор Л,Патей

Заказ 1507 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 положенной внутри измерительной ячейки, выполнены отверстия, соединяющие полость расширительной трубки с обьемом измерительной ячейки, а в нижней части расширительной трубки ниже уровня верхнего торца градуированного капилляра выполнено сливное отверстие для конденсата, при атом верхняя часть расширительной трубки сообщена через наклонную коммуникацию, сепаратор и конденсатор с вакуум-насосом, а нижняя часть сепаратора сообщена через капиллярную трубку с ниж5 ней частью измерительной ячейки. которая сообщена также с напорной емкостью для исследуемой жидкости, выполненной с возможностью вертикального перемещения.