Способ определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром



Способ определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром
Способ определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром

 


Владельцы патента RU 2525602:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области определения физико-химических свойств поверхностей и может быть использовано для оценки степени гидрофильности хвои, предварительно обработанной водяным паром. Способ определения краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром, состоит в нанесении на испытуемую поверхность дозированной капли жидкости, измерении ее размеров и определения краевого угла смачивания по формуле Θ = a r c t g ( 2 L D 2 d 2 d 2 ) . Техническим результатом является упрощение повышения точности измерения величины краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.1 ил.

 

Изобретение относится к области определения физико-химических свойств поверхностей и может быть использовано для оценки степени гидрофильности хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Наиболее близким к предлагаемому способу является метод сидящей капли, заключающийся в нанесении на испытуемую поверхность дозированной капли жидкости, измерении ее размеров: высоты h и радиуса r основания и определения краевого угла смачивания по формуле Θ = 2 h r . (Основы коллоидной химии: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б.Д. Сумм. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. стр.114-119).

Недостатком данного способа является трудность его применения при определении краевого угла смачивания поверхностей цилиндрической формы малого диаметра, к примеру, хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Изобретение решает задачу упрощения процесса определения краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Технический результат заключается в повышении точности и простоты измерений величины краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Технический результат достигается тем, что краевой угол смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром определяется по формуле

Θ = a r c t g ( 2 L D 2 d 2 d 2 ) .

На фиг.1 показана схема определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На хвоинку 1 (фиг.1) с известным диаметром d, предварительно обработанную водяным паром, наносят дозированную каплю жидкости 2. Затем измеряют диаметр D и длину L полученной капли и вычисляют краевой угол смачивания по формуле Θ = a r c t g ( 2 L D 2 d 2 d 2 )

После нанесения на предварительно обработанную водяным паром хвоинку капля принимает форму усеченного по вершинам эллипсоида (фиг.1). Для определения краевого угла смачивания такой хвоинки можно воспользоваться известным соотношением tgΘ=f'(x0) - тангенс угла между осью и касательной, приложенной к кривой в точке, равен первой производной функции, описывающей кривую в точке приложения касательной или Θ=arctg(f'(x0)), где Θ - краевой угол смачивания, f - функция описывающая кривую, x0 - точка приложения касательной к кривой с координатами (x;y). Тогда, согласно схеме, представленной на фиг.1, кривая является эллипсом и описывается уравнением, y 2 b 2 + x 2 a 2 = 1 , а точка x0 имеет координаты ( x = L 2 ; y = d 2 ) .

Выражая из уравнения эллипса полуось а, получим:

a 2 = x 2 b 2 b 2 y 2 , ( 1 )

и подставив в полученное выражение (1) значения x = L 2 , y = d 2 и b = D 2 (фиг.1), преобразовав, будем иметь:

a = L D 2 D 2 d 2 . ( 2 )

Выразим из уравнения эллипса y:

y = b a a 2 x 2 ( 3 )

и продифференцировав полученное выражение (3), получим:

y ' = 2 x b a 1 a 2 x 2 = t g Θ . ( 4 )

Подставив в полученное выражение (4) значения x = L 2 , b = D 2 и значение выражения (2), будем иметь:

t g Θ = 2 L 2 D 2 2 2 D 2 d 2 L D 1 L 2 D 2 4 D 2 4 d 2 L 2 4 , ( 5 )

и тогда, проведя необходимые преобразования выражения (5), получим:

t g Θ = 2 L D 2 d 2 d 2 , ( 6 )

или

Θ = a r c t g ( 2 L D 2 d 2 d 2 ) ( 7 )

где L - длина капли; D - диаметр капли; d - диаметр хвои.

Полученное выражение (7) используется для вычисления краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Способ определения краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром, состоящий в нанесении на испытуемую поверхность дозированной капли жидкости и измерении ее размеров, отличающийся тем, что краевой угол смачивания определяется по формуле Θ = a r c t g ( 2 L D 2 d 2 d 2 ) , где L - длина капли, D - диаметр капли, d - диаметр хвоинки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования свойств взаимодействия поверхности с флюидами и может быть использовано для определения теплоты адсорбции и смачивания поверхности.

Изобретение относится к области исследования характеристик порошковых материалов, в частности их смачиваемости. Целью изобретения является разработка более точного способа определения смачиваемости порошков.

Изобретения относятся к области определения значений параметров, характеризующих физико-химические свойства материалов, например коэффициентов диффузии, по величине электропроводности, и могут найти применение в порошковой металлургии, в изучении процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в материаловедении и физике твердого тела.

Изобретение относится к методам металлографического анализа образцов стали и определения трехмерной топографии поверхности и ее структуры при помощи сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ).

Изобретение относится к нанотехнологиям и методам проведения металлографического анализа образцов и определения трехмерной топографии их поверхности и структуры с помощью атомно-силовой микроскопии при разрешающей способности в нанометровом диапазоне.

Изобретение относится к области малых энергий в химии и может быть использовано при разработке нанотехнологий в разных отраслях промышленности: химической, легкой, кожевенной и меховой, пищевой, медицинской, строительной индустрии, а также в разных областях знаний.

Изобретение относится к области оценки поверхностных свойств материалов и может быть использовано для разработки энергетических нанотехнологий в различных отраслях промышленности: химической, кожевенной и меховой, легкой, пищевой, медицинской, строительной индустрии и т.д.

Изобретение относится к области исследования смачиваемости поверхностей применительно к различным отраслям промышленности. Для определения смачиваемости поверхности исследуемого материала по меньшей мере один образец исследуемого материала помещают в по меньшей мере одну герметичную ячейку калориметра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в строительных материалах и изделиях, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области оценки свойств дисперсных материалов и может быть использовано для разработки энергетических нанотехнологий в разных отраслях промышленности и областях знаний, а также для разработки и управления самоорганизующихся систем, открывает возможности для изучения новых принципов построения технических устройств. Для установления дальности перемещения движущихся объектов, направления их перемещения, определения количества и размеров частиц в секторах ограничительной окружности используют объект-препарат из бумаги с нанесенной на нее ограничительной линией шириной 5-6 мм в виде окружности с помеченным центром, направлением расположения видеокамеры и разбитой на сектора тонкими линиями окружности из гидрофобного материала. При этом в помеченном центре ограничительной окружности размещают шаблон, в который помещают дисперсный материал. Затем в ограничительную окружность вносят изучаемую жидкость в количестве, обеспечивающем толщину слоя жидкости над изучаемым материалом. Далее подводят его к центру капилляр на высоте 1-6 мм, содержащий поверхностно-активное вещество, включают видеокамеру на фиксирование изменений поверхности. После завершения процесса перемещения самоорганизующихся объектов на поверхности изучаемого материала видеокамеру отключают, пластину с объектом-препаратом и изучаемым материалом внутри шаблона оставляют высыхать, не сливая воду с поверхности объекта-препарата. Затем с помощью микроскопа определяют в каждом секторе количество частиц и их размеры возле ограничительной окружности, по которым определяют, в каком направлении объекты преимущественно перемещались и примерный состав движущихся объектов. Техническим результатом является обеспечение возможности установления дальности перемещения движущихся объектов, направления их перемещения, определения количества и размеров частиц в секторах ограничительной окружности. 9 ил., 4 пр.

Изобретение относится к способам определения аэрационной способности пенообразователей, используемых в технологии пенобетонов, и может быть использовано для оценки эффективности использования пенообразующих добавок, корректировки рецептуры пенобетонных смесей. Способ определения аэрационного потенциала пенообразователей, используемых в технологии пенобетонов, включает приготовление рабочего раствора пенообразователя, измерение температуры рабочего раствора пенообразователя и приготовление пены. Также способ включает отбор проб пены, выкладывание проб пены в предварительно взвешенные емкости известного объема и определение физико-механических характеристик пены. Причем перед приготовлением рабочего раствора пенообразователя все исходные компоненты выдерживаются в испытательном помещении при стандартных условиях до выравнивания температуры, а приготовление пены осуществляют в турбулентном бетоносмесителе в течение до 5 минут начиная с малой концентрации раствора. При этом объем раствора подбирают в зависимости от конструкционных особенностей смесителя и кратности пенообразователя, а отбор проб производят из верхнего загрузочного и нижнего выгрузочного отверстий бетоносмесителя в период до 30 секунд после приготовления пены. В качестве физико-механической характеристики определяется плотность пены для каждой из проб путем взвешивания фиксированного объема пены в предварительно взвешенных емкостях и деления массы пены на ее объем. Затем определяется среднее значение плотности пены, полученной из рабочего раствора пенообразователя с заданной концентрацией пенообразователя в воде, определяется температура пены, на основании предварительно установленного значения средней плотности пены, а также известных плотностей и дозировок исходных компонентов определяется показатель аэрационного потенциала, который вычисляется по формуле: A = m р − р а m п о ⋅ ( 1 ρ п − 1 ρ р − р а ) , где А - показатель аэрационного потенциала, л/кг; ρп - плотность пены, кг/л; ρр-ра - плотность рабочего раствора пенообразователя в воде, кг/л; mр-ра - масса рабочего раствора пенообразователя в воде, г; mпо - масса пенообразователя, г. Техническим результатом является расширение числа критериев оценки качества пенообразователей. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса в капиллярно-пористых материалах для определения коэффициентов диффузии влаги в строительных материалах и конструкциях, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Способ определения коэффициента диффузии влаги заключается в создании в исследуемом образце равномерного начального влагосодержания, приведении плоской поверхности образца в контакт со средой с отличным от образца влагосодержанием. Также способ включает измерение изменения во времени сигнала гальванического преобразователя, определение времени достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя и расчет коэффициента диффузии. При этом производят импульсное увлажнение плоской поверхности исследуемого образца по прямой линии, после чего гидроизолируют эту поверхность, располагают электроды гальванического преобразователя в двух точках этой плоской поверхности на линии, параллельной линии нанесения импульсного увлажнения и на заданном расстоянии от нее, и рассчитывают искомый коэффициент по формуле: D = r 0 2 / ( 4 τ max ) , где τmax - время достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя, r0 - расстояние между линией импульсного увлажнения и линией расположения электродов гальванического преобразователя. Техническим результатом является повышение оперативности эксперимента и обеспечение возможности неразрушающего контроля коэффициента диффузии в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области поверхностных явлений и может быть использовано для оценки свойств жидкостей, различных поверхностей и свойств веществ в разных отраслях промышленности и в том числе в нанотехнологиях и порошковой металлургии. Устройство содержит светонепроницаемый кожух, состоящий из вертикально установленных боковых 6, 7, передней 8 и задней 9 стенок ограждения, а также верхней 10 стенки ограждения. Внутри на боковой стенке 6 ограждения установлен осветитель рассеянного света 12 с установленной на нем индикаторной сеткой 13, а на другой боковой стенке ограждения установлена кинокамера или видеокамера 14 с возможностью вертикального перемещения. На задней стенке 9 ограждения шарнирно закреплена вертикально расположенная ось 18, на которой установлен узел 15 для нанесения на объект-препарат 4 или кювету с бортиком поверхностно-активного вещества, выполненный в виде капельницы 16 с капилляром 17 и оснащенный механизмом 19 двухкоординатного перемещения с возможностью горизонтального смещения для установки капилляра 17 капельницы 16 в центр объекта-препарата 4 или кюветы с бортиком и с возможностью вертикального измерительного смещения края капилляра 17 капельницы 16 для внесения поверхностно-активного вещества на изучаемую поверхность. На задней 9 стенке ограждения установлена автоматическая бюретка 20 для заполнения ограничительной фигуры объекта-препарата 4 или кюветы с бортиком слоем жидкости известной толщины. На верхней 10 стенке ограждения выполнено отверстие 23, края которого соединены со светонепроницаемым рукавом 24, а отверстие 23 расположено над ручкой 25 для вертикального перемещения капилляра 17 капельницы 16. На передней стенке 8 ограждения выполнена крышка 22. Вертикально расположенные две боковые 6, 7, задняя 9 и передняя 8 стенки ограждения светонепроницаемого кожуха в нижней части имеют уплотнения 21, выполненные из мягкого упругого светонепроницаемого материала, например резины или пластических масс. Техническим результатом является повышение точности изображения изучаемой поверхности, упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к гироскопическим устройствам. Может быть преимущественно использовано для исследования поверхностных явлений смачивания и растекания при нагреве в вакууме и инертной или активной газовых средах. Самогоризонтируемое устройство включает корпус 1, выполненный из керамики, молибдена или стали, в верхней части которого установлен промежуточный элемент 2, выполненный из такого же материала, что и корпус 1 или отличающийся от него, закрепленный двумя стержнями 3 к стенке корпуса 1, самогоризонтируемый столик 4, выполненный из такого же материала, что и корпус 1 или отличающийся от него, в нижней части которого расположен массивный груз 5, который может быть выполнен съемным и соединяться через соединительный стержень 6; самогоризонтируемый столик 4 закреплен двумя стержнями 7 в промежуточном элементе 2, причем стержни 3 и 7 расположены взаимно - перпендикулярно друг другу. В нижней части корпуса 1 расположены упоры 8 для фиксирования массивного груза 5. Техническим результатом является то, что устройство позволяет проводить исследования при размещении его в печи с контролируемой атмосферой и в печи с воздушным нагревом. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано для количественной оценки способности микроорганизмов к биопленкообразованию на различных биотических и абиотических поверхностях. Способ заключается в том, что в подготовленные для посева стерильные чашки Петри с питательным бульоном и двумя агаровыми пластинками вносят микробную взвесь. Чашки Петри с посевами инкубируют при 37°C. После инкубации пластинки с выросшей биопленкой вынимают из культуральной жидкости, отмывают стерильной дистиллированной водой от планктонных клеток и высушивают в термостате. Проводят замеры углов смачивания через 3 и 9 ч. По изменению краевого угла смачивания судят об удельной скорости образования биопленки. При этом рассчитывают удельную скорость биопленкообразования по формуле: μ b = 1 t 2 − t 1 l n ( θ 1 θ 2 ) , где µb - удельная скорость биопленкообразования, ч-1; t1 и t2 - продолжительность инкубации, ч (3 и 9 ч); θ1,2 - краевые углы смачивания (°), измеренные после инкубации в течение 3 и 9 ч. Изобретение позволяет ускорить и упростить процесс количественной оценки биопленкообразования микроорганизмов и повысить чувствительность метода. 3 табл.

Изобретение направлено на высокоточное измерение коэффициентов диффузии горючих газов в азоте или иных инертных газах в широком температурном диапазоне посредством кислородпроводящего твердого электролита. Способ заключается в пропускании электрического тока через электрохимическую ячейку, величину которого изменяют до получения предельного тока, протекающего через границу раздела фаз, а также вычислении коэффициента диффузии. При этом в поток газа с известным содержанием горючего газа, находящегося в смеси с азотом, помещают электрохимическую ячейку с полостью, образованной герметично соединенными между собой двумя дисками из кислородпроводящего твердого электролита, на противоположных поверхностях одного из дисков расположена пара электродов, и капилляром, соединяющим полость с потоком газа. Затем к электродам подают напряжение постоянного тока в пределах 300÷500 мВ с подачей положительного полюса на электрод, находящийся внутри ячейки, и по величине возникающего при этом предельного тока рассчитывают коэффициент диффузии горючего газа в азоте. Техническим результатом является возможность измерения коэффициентов диффузии горючих газов в азоте в широком температурном диапазоне посредством хорошо изученного кислородпроводящего твердого электролита, а также повышение точности. 1 ил.

Использование: для исследования процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов в строительной, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов заключается в создании в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенного в твердой фазе растворителя, приведении плоской поверхности образца в контакт с источником дозы растворителя, измерении изменения во времени сигнала гальванического преобразователя, определении времени достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя и расчете коэффициента диффузии, импульсное воздействие на плоскую поверхность исследуемого изделия дозой растворителя осуществляют по прямой линии в заданном направлении ортотропного материала, выполняют электроды гальванического преобразователя в виде прямолинейных отрезков и располагают их с обеих сторон линии импульсного воздействия на прямых, параллельных линии импульсного воздействия и расположенных на одинаковом заданном расстоянии от нее, и рассчитывают искомый коэффициент по заданной формуле. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности контроля и определения коэффициента диффузии в различных направлениях ортотропного капиллярно-пористого материала. 2 табл.

Изобретение относится к области исследования смачиваемости поверхностей и может найти применение в различных отраслях промышленности, например в нефтегазовой, химической, лакокрасочной и пищевой. Для определения смачиваемости поверхности исследуемого материала по меньшей мере один образец исследуемого материала помещают в по меньшей мере одну герметичную ячейку калориметра. Обеспечивают контакт по меньшей мере одного образца с первой смачивающей жидкостью и со второй смачивающей жидкостью при одинаковых давлении и температуре. Измеряют энергии смачивания по меньшей мере одного образца первой и второй смачивающими жидкостями, после чего рассчитывают параметр смачиваемости, характеризующий систему поверхность-жидкость-жидкость. Техническим результатом является повышение качества и эффективности измерения смачиваемости поверхностей двумя флюидами при различных давлениях и температурах, увеличение скорости проведения этих работ с одновременным снижением риска их неправильного проведения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к способам изучения поверхностных явлений. Из меди и серебра изготавливают электроды, приводят их в контакт с раствором электролита, осуществляют предварительный электролиз с чередованием анодного окисления и катодного восстановления поверхности металла, регистрируют зависимость производной поверхностного натяжения по поверхностной плотности заряда от потенциала электрода, сопоставляют указанные зависимости, полученные на меди и серебре, отмечают в качестве их общих признаков участок ступенчатого спада в анодном направлении, убывание протяженности ступеней вдоль оси потенциала. Происхождение ступеней объясняют локализацией электронов поверхностной проводимости в двухмерной квантовой яме, что приводит к ступенчатой зависимости плотности состояний этих электронов от потенциала. Указывают на соответствие между протяженностью ступеней и расстоянием между дискретными уровнями энергии электронов в двойном электрическом слое. На диаграмме в одном и том же диапазоне изменения потенциала сопоставлены график производной поверхностного натяжения по поверхностной плотности заряда и график плотности состояний электронов, имеющий вид ступенчатой функции потенциала, которая убывает при изменении потенциала в сторону более положительных значений и достигает нуля при потенциале минимума производной поверхностного натяжения. Технический результат заключается в повышении наглядности и достоверности демонстрации квантовых осцилляций поверхностного натяжения. 14 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх