Способ анализа дисперсных систем по размерам

 

Изобретение касается исследования параметров дисперсных систем, в частности к способам получения распределения частиц данных систем по размерам. Цель изобретения-повышение точности способа и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что регистрируют ослабление света за счет рассеяния ив дисперсии свободно оседающих под действием силы тяжести частиц в таком диапазоне длин волн, где исследуемая система не поглощает свет, в частности для дисперсии глинистых минералов в диапазоне длин волн 400-600 нм. Число частиц во фракции со средним эффектным радиусом Гэф atiо з D числя ют по формуле N i-. I л: гэф К (р ) где D - оптическая плотность дисперсии при длине волны Асоответствующей середине измеряемого спектра; I - длина оптического пути; р -комбинированный параметр, а(т-1); аи т - относительный размер и показатель преломления частица 2 лтэф- -/г0/А;/4 - показатель преломления среды; К (р) - коэффициент рассеяния, определяемый по таблицам. Данный способ может быть использован для анализа дисперсных систем по размерам, включая частицы с диаметром , соответствующим предельной чувствительности метода спектротурбидимет-рии. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G. 01 N 15/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806449/25 (22) 23.01,90 (46) 07.03.92, Бюл. 3Ф 9 (71) Ленин градский политехнический институт им. M.È. Калинина и Омутнинский химический завод (72) А.Г. Безрукова, О.Л. Власова, В.М. Коликов, Г.М, Симонова и В.А. Бетькенев (53) 539.215,4 (088.8)

{56) Семенов E.В. К определению дисперсности суспензии с помощью центрифугирования. Коллоидный ж-л, 1987, т. 49, N 2, с. 316-323..

Коуэов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. — Л.: Химия, 1971, с. 171 — 177. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ПО РАЗМЕРАМ (57) Изобретение касается исследования параметров дисперсных систем, в частности к способам получения распределения частиц данных систем по размерам. Цель изобретения — повышение точности способа и расширение области применения. Поставленная

Изобретение относится к исследованию параметров дисперсных систем, в частности к способам получения распределения частиц данных систем по размерам, и может быть использовано на предприятиях водного хозяйства, химических и медицинских предприятиях, а также в сельском хозяйстве.

Известен способ характеристики дисперсности.суспензии с помощью центрифуги рова ния.

„„ Я„„1718043 A l цель достигается тем, что регистрируют ослабление света за счет рассеяния и в дисперсии свободно оседающих под-действием силы тяжести частиц в таком диапазоне длин волн, где исследуемая система не поглощает свет, в частности для дисперсии глинистых минералов в диапазоне длин волн 400 — 600 нм, Число частиц во фракции со средним эффектным радиусом гэф вй- .

2,3 0; числяют по формуле N—

I m г2ф . К(,о) где Dp — оптическая плотность дисперсии при длине волны Асоответствующей середине измеряемого спектра; — длина оптического пути; р- комбинированный параметр, p= 2 а(в-1); аи m — относительный размер и показатель преломления частиц а= 2 лгф — 3 —,ио/Х;,ио — показатель преломления среды;

К(p) — коэффициент рассеяния, определяемый по таблицам. Данный способ может быть использован для анализа. дисперсных систем по размерам, включая частицы с ди- 2 аметром, соответствующим предельной чувствительности метода спектротурбидиметрии. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Наиболее близким является метод фотоэлектрической седиментации, осуществляемый с помощью промышленных турбидиметров.

Однако этот метод имеет ряд недостат-, ее ков; точность анализа для частиц с диаметt ром меньше 2 мкм невелика иэ-за возникающей дифракции частиц световыми волнами, в ходе анализа используется пучок естественного света.

Цель изобретения — повышение точности способа и расширение области применения, На фиг.1 представлен график распределения частиц дисперсии эритроцитарных диагностикумов по размерам; на фиг.2— график распределения водной дисперсии каолйна по размерам.

Пример 1. Сухие коммерческие эритроцитарные диагностикумы барана производства Ленинградского НИИ вакцин и сывороток разводились 0,85 4 раствором

NaO. Зависимость оптической плотности дисперсной системы О от длины волны il снималась в кюветах с длиной оптического пути 1 см на спектрофотометре СФ вЂ” 26 со столбчатыми диафрагмами (2х20 мм) после источника излучения и перед фотоэлементов, а также с дополнительной диафрагмой (2х20 мм), расположенной горизонтально перед фотоэлементом.

По разнице оптических плотностей различных временных интервалов определялся .и ггпу-волновой экспонент при длине волны

725 нм, Волновой экспонент рассчитывался по формуле

tg 0ою — Ig Dsoo () . 3ц 650 — !ц 800 где Око — оптическая плотность дисперсии по длине волны 650 нм, Daoo — оптическая плотность дисперсии при длине волны 800 нм.

Затем по таблицам определялся радиус шара эквивалентного объема r, коэффициент рассеяния системы К (р). Число частиц в дисперсии рассчитывалось по формуле

2,3 10 Dna V (2) л r К(р).f где 0725 оптическая плотность дисперсии при длине волны 725 нм;

Ч вЂ” объем дисперсии, см; з.

r — радиус сферы эквивалентного объема, мкм;

К (р) — коэффициент рассеяния системы; ! — длина оптического пути, см.

По данным эксперимента и результатам расчетов составлялась табл.1, Затем по данным табл.1 строилось распределение частиц дисперсии эритроцитарных диагностикумов по размерам, которое представлено на фиг,1.

Пример 2. Зависимость оптической плотности дисперсной системы каолиновых частиц D от.длины волны А снималась на спектрофотометре СФ-26 в кюветах с длиной оптического пути 1 см с использованием двух столбчатых диафрагм (2х20 мм) после источника излучения и перед фотоэлементом, а также дополнительной диафрагмы (2x20 мм}, расположенной горизонтально перед фотоэлементом.

По разнице оптических плотностей различных временных интервалов определялся

5 волновой экспонент при длине волны 500 нм, Волновой экспонент рассчитывался по формуле g D4oo Ig Dsoo

1ц 400 — !9 600 (3).

10 где О 4oo — оптическая плотность глинистой дисперсии при длине волны 400 нм;

Day — оптическая плотность глинистой дисперсии при длине волны 600 нм.

Затем в предположении, что относи15 тельная оптическая плотность каолина m

= 1,15, определяется средний эффективный диаметр частиц бэф и удельная мутность д(а, m).

Число частиц в дисперсии рассчитыва20 ется по формуле

N =4 10 (4)

g (а, а ) . сайф . где day — средний эффективный диаметр частиц, мкм;

DMo — оптическая плотность дисперсии при длине волны 500 нм;

g(a, m) — удельная мутность, определенная по таблицам;

1 — длина оптического пути, см;

V — объем дисперсии, смЗ, По данным эксперимента и результатам расчетов составлялась табл,2.

Пример ы 1 и 2 наглядно иллюстрируют возможности предложенного способа.

Одним из его преимуществ является универсальность метода. В примерах 1 и 2 использованы различные дисперсные системы. Для осуществления предлагаемого способа не требуется сложной аппаратуры. Как видно из примеров, все измерения проводились на спектрофотометре (любой спектрофотометр типа 0Ф ЛОМО). Предложенный способ не требует сложных расчетов.

Таким образом, данный способ он мо-. жет быть применен к различным дисперсным системам, прост в применении.

Формула изобретения

Способ анализа дисперсных систем по размерам путем осаждения частиц в поле силы тяжести и регистрации изменения оптической плотности дисперсии, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения точности способа и расширения области применения, регистрируют ослабление света за счет рассеяния свободно оседающих под действием силы тяжести частиц в диапазоне длин волн, где исследуемая система не поглощает свет, а число частиц во фракТаблица 1

Примечание. 2 Ь вЂ” большая ось эллипсоида, величина которой определяется через r в случае равенства эквивалентных объемов.

Таблица 2 ции со средним эффективным радиусом г„ вычисляют по формуле

2,3 0 . .л 4 к(р} где 0 — оптическая плотность дисперсии при длине волны Х соответствующей середине измеряемого спектра;

l — длина оптического пути;

p — комбинированный параметр, р = 2 а (m — 1), где а и m — относительные размер и показатель преломления частиц, а = 2 л г,ф х

5 х,и А„ио — показатель преломления среды;

К (p) — коэффициент рассеяния, определяемый по таблицам.

1718043 аю

4ж1 ю

0,5

0Р

0,3

02

0,7 аг Оьа4Ю5ЙВа10ВОЕа01Л а И Ии Ы17,,чю

®иа 8

Составитель Е.Карманова

Редактор С.Патрушева Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М Пожо

Заказ 873 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101