Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами



Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами
Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами
Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами
Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами
Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами
Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами

 


Владельцы патента RU 2527702:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" (RU)

Изобретение относится к области поверхностных явлений и может быть использовано в разных отраслях, в том числе для характеристики дисперсных материалов или раздробленных материалов, песка, цемента и т.п. Способ характеризуется тем, что изучаемый дисперсный материал помещают в шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, который располагают в центре ограничительной окружности, нанесенной на легко сменяемой поверхности, или в кювету с известной внутренней площадью, накрывают слоем воды, на который воздействуют поверхностно-активным веществом, фиксируют появление движущихся объектов и рассчитывают скорость их движения с последующим расчетом скорости перемещения воды по поверхности дисперсного материала. 6 прим., 1 табл., 6 ил.

 

Изобретение относится к области поверхностных явлений и может быть использовано в разных отраслях, в том числе для характеристики дисперсных материалов или раздробленных материалов, песка, цемента и т.п.

Известны способы определения свойств формовочного песка, которые сводятся в основном к ситовому анализу песка для определения его дисперсного состава (см. Лаборатория. Анализ формовочного песка http://www.karer.by/laboratory.html).

При анализе песка выполняют большое количество определений разных характеристик (см. http://stromconsult.ru/index.php?go=Pages&in=cat&id=43), но определение характеристик его взаимодействия с водой не проводится. Согласно ГОСТ 8736-93 ПЕСОК ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ. Технические условия, выполняют анализ фракционного состава и прочностные характеристики.

Известны способ определения количества перемещаемой жидкости поверхностно-активным веществом (см. патент России №2362141) и устройство для определения дальности распространения микроволн по поверхности слоя жидкости (см. патент России №2362979), которые применимы для определения характеристики материалов, имеющих протяженные площади и размеры.

Известный способ определения количества жидкости, перемещаемой поверхностно-активным веществом по патенту №2362141 выполняют следующим образом: на стол с регулируемым уровнем горизонтальности поверхности укладывают пластину из материала, свойства поверхности которого необходимо исследовать. Для удержания на исследуемой поверхности некоторого слоя жидкости, например, толщиной 0,1-1 мм на материал наносят окружность из гидрофобного вещества, если жидкость полярная, или гидрофильного вещества, если жидкость или растворы различных веществ, влияние которых необходимо исследовать, неполярные. Затем устанавливают видеокамеру или кинокамеру так, чтобы ограничительная линия и центр ограничивающей фигуры были четко видны в видоискателе и по возможности занимали всю площадь кадра (настройка резкости изображения). После настройки резкости изображения устанавливают линейку с ценой деления 1 мм и фиксируют камерой для последующего масштабирования измерений. Линейку устанавливают перпендикулярно оптической оси объектива, фиксирующей процесс камеры, точно по диаметру окружности. После чего линейку убирают. В ограниченную гидрофильным или гидрофобным веществом окружность вносят исследуемую жидкость в количестве, необходимом для создания слоя жидкости, выбранной исследователем толщины. Точно над центром ограничивающей фигуры, например окружности, устанавливают калиброванный по массе капли и диаметру капилляра наконечник пипетки так, чтобы капля из нее опускалась по возможности точно в центр фигуры. Край наконечника пипетки устанавливают на высоте 4-30 мм. Осветитель рассеянного света с нанесенными на его светящуюся поверхность темными линиями в виде сетки или с установленной на ней светящейся поверхности сеткой из непрозрачного материала или сеткой, нанесенной на прозрачный материал, устанавливают так, чтобы отраженное от поверхности исследуемой жидкости изображение сетки в фиксирующей камере было четко видно. Камеру включают на фиксацию изображения, одновременно для определения объема капли в момент отрыва от капилляра пипетки, включают камеру, фиксирующую в увеличенном масштабе каплю, и каплю раствора ПАВ или исследуемой жидкости вносят в центр окружности. Кадры фильма, зафиксировавшие процесс перемещения жидкости, последовательно изучают, определяя расстояние от центра падения капли до основания «волны перемещения» и в соответствии с масштабом переводят в единицы длины и определяют диаметр капли в момент отрыва от капилляра пипетки. Если необходимо определить или сопоставить свойства ПАВ, можно воспользоваться «стандартной» поверхностью, в качестве которой может быть использована гидрофобная термостойкая пленка или писчая бумага, или бумага с модифицированной поверхностью, например желатином. При работе с бумагой на нее наносят окружность с необходимым внутренним диаметром из гидрофобной краски, например раствор гудрона. Ширина линии ограничивающей фигуры 5-6 мм. Бумагу с нанесенной на нее ограничительной фигурой замачивают в растворителе, например в воде, в течение определенного времени, например 10 минут, и накладывают на стол или уложенную на него плоскопараллельную пластину из толстого стекла. При этом бумагу расправляют и из-под нее удаляют воздух выдавливанием с помощью стеклянной трубки с закругленными концами, например пипеткой диаметром 10-15 мм, или другим приспособлением, например валиком для прикатывания фотографий для глянцевания. На площадь бумаги, ограниченную нанесенными линиями в виде окружности или квадрата, наносят исследуемую жидкость в количестве, необходимом для создания слоя толщиной определяемой условиями опыта. В центр устанавливают наконечник пипетки, включают фиксирующие камеры и вносят в центр ограничительной фигуры каплю раствора испытуемого поверхностно активного вещества (см. патент России №2362141, МПК G01N 13/00, опубл. 20.07.2009 г., бюл. №20).

Однако известный способ применим для определения характеристики материалов, имеющих протяженные площади и размеры. Для материалов малых площадей его применение затруднено, так как необходимо нанести на поверхность материала ограничительную окружность или бортик, а также найти инструмент для получения капли малых размеров и определить ее объем.

Известный способ по патенту №2362141 авторами частично использован в описании заявляемого изобретения «Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами».

Технической задачей изобретения является разработка способа определения свойств дисперсных материалов, который позволит с помощью простого прибора измерять новые свойства дисперсных материалов - это создание движущихся объектов при взаимодействии поверхностно-активных веществ на слой воды, расположенный над дисперсным материалом.

Технический результат изобретения заключается в оценке дисперсного материала путем установления количества движущихся объектов, скорости перемещения движущихся объектов и скорости перемещения воды по поверхности дисперсного материала.

Технический результат достигается тем, что в способе определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами, согласно изобретению изучаемый дисперсный материал помещают в шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, который располагают в центре ограничительной окружности, нанесенной на легко сменяемой поверхности или в кювету с известной внутренней площадью, накрывают слоем воды, на который воздействуют поверхностно-активным веществом.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что для определения характеристик дисперсных материалов используют новый эффект, неочевидно обнаруженный для дисперсных материалов природного и искусственного изготовления - это образование движущихся объектов. Важным моментом при этом является то, что результат определения ощутим визуально.

Отличием предлагаемого способа является то, что изучаемый дисперсный материал помещают в шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, который располагают в центре ограничительной окружности, нанесенной на легко сменяемой поверхности или в кювету с известной внутренней площадью. Это позволит распределить дисперсный материал ровным слоем с явно выраженной поверхностью свойства, которые необходимо определить.

Одновременно можно определить такие новые характеристики, как скорость перемещения воды по поверхности дисперсного материала; количество движущихся объектов и, кроме того, скорость перемещения движущихся объектов.

Таким образом, новая совокупность приемов, изложенных в формуле изобретения способа определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в оценке дисперсного материала путем определении его новых характеристик: количества движущихся объектов, скорости перемещения движущихся объектов и скорости перемещения жидкости по поверхности дисперсного материала.

Сравнение предлагаемого способа с другими известными техническими решениями из уровня техники по патентной документации и научно-технической литературе позволило установить, что авторами не выявлены решения, включающие совокупность признаков, сходных или эквивалентных заявляемым отличительным признакам, изложенным в формуле изобретения.

Предлагаемое изобретение поясняется фотографиями, где:

на фото 1 (кадры 698, 708, 718) изображены движущиеся объекты карьерного песка, взятого с поверхности;

на фото 2 (кадры 038, 051, 058, 61, 114, 121, 126) - движущиеся объекты карьерного песка, взятого из глубины более 3 м;

на фото 3 - движущиеся объекты гранатового песка;

на фото 4 - движущиеся объекты компаунда «DAKS» с тефлоновым покрытием;

на фото 5 - движущиеся объекты измельченного кварцита Черемшанского месторождения Республики Бурятии с содержанием оксида кремния более 98%;

на фото 6 - состояние поверхности воды при изучении цемента, при котором движущихся объектов не наблюдалось.

Предлагаемый способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами осуществляют следующим образом.

Бумагу с нанесенной на нее ограничительной окружностью из гидрофобного материала замачивают в воде в течение 10-15 минут и помещают на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм, удаляя из-под бумаги воздух валиком для приклеивания обоев и расправляя бумагу. В центре ограничительной окружности, нанесенной на легко сменяемой поверхности или в кювету с известной внутренней площадью, из гидрофобного материала размещают шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, во внутреннюю часть которого помещают изучаемый дисперсный материал, например песок, смешанный с водой, и с помощью шпателя, опирая его на края кольца, разравнивают песок во внутренней части кольца и при этом сравнивают поверхность песка с поверхностью кольца. Плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию изучаемым дисперсным материалом, например песком, расположенным в центральной части кольца, помещают в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент России №2362979, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Пространство между шаблоном и ограничительной окружностью заполняют водой из бюретки прибора, накрывая изучаемый дисперсный материал, например песок слоем воды с помощью стеклянной палочки. Количество воды берут такое, чтобы над кольцом с песком был слой воды. При использовании вместо бумаги кюветы шаблон помещают в центр кюветы, шпателем загружают в центр свободного пространства пластины (шаблона) изучаемый дисперсный материал, например песок, и сравнивают поверхность песка с поверхностью шаблона, кювету также помещают в прибор для определения дальности распространения микроволн. Пространство между шаблоном и бортиком кюветы заполняют водой из бюретки прибора. Количество воды берут такое, чтобы над шаблоном с песком был слой воды. Капилляр капельницы прибора заполняют поверхностно - активным веществом обмакиванием его в поверхностно-активное вещество, например изобутиловый спирт. Располагают капилляр над центром пластины (шаблона), заполненного песком и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру для фиксации происходящих на поверхности воды изменений и опускают капилляр до соприкосновения с песком. Поднимают капилляр на 2-3 мм. При этом видеокамерой фиксируют неожиданно возникающий эффект, неочевидно обнаруженный для дисперсных материалов природного и искусственного изготовления, это образование движущихся объектов в виде агломератов и круглых частиц, количество которых меняется в зависимости от изучаемого дисперсного материала, например песок: карьерный песок, взятый с поверхности (фото 1), при изучении свойств которого наблюдаются единичные движущиеся объекты; карьерный песок, взятый с глубины более 3-х метров (фото 2), при изучении свойств которого наблюдается более семи движущихся объектов; гранатовый песок (фото 3), при изучении свойств которого наблюдается более двадцати движущихся объектов; компаунд «DAKS» с тефлоновым покрытием (фото 4), при изучении свойств которого наблюдается более десяти движущихся объектов; измельченный кварцит Черемшанского месторождения Республики Бурятии с содержанием оксида кремния более 98% (фото 5), при изучении свойств которого наблюдается более двадцати движущихся объектов. Также изучаемым дисперсным материалом берут цемент (фото 6), при изучении свойств которого движущихся объектов не наблюдается. Таким образом по монитору наблюдают за процессом появляющихся движущихся объектов. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения над изучаемым дисперсным материалом видеокамеру выключают. Отснятый видеоматериал просматривают в покадровом режиме с помощью стандартных программ на компьютере и измеряют расстояние, пройденное движущимися объектами, и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние, по времени между кадрами. Затем рассчитывают скорость движения объектов по пройденному расстоянию. После чего определяют скорость перемещения воды по поверхности дисперсного материала, которую расчитывают по диаметру или радиусу перемещенного слоя жидкости и времени перемещения.

Свойства дисперсных материалов для осуществления примеров приведены в таблице.

Дисперсный материал Размер частиц, мм Плотность материала,
г/см3
Объем между частиц, см3 Насыпная плотность в воде, г/см3 Насыпная пористость в воде, %
Песок карьерный 0,20-0,05 2,68 4,10 1,47 45,05
Песок гранатовый 0,27-0,11 3,92 4,75 2,01 48,72
Компаунд «DAKS» 0,15-0,04 3,10 3,75 1,77 42,86
Кварцит Черемшанский 0,21-0,01 2,48 3,40 1,48 40,48

Примеры, подтверждающие конкретное выполнение способа определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами.

Пример 1

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть карьерным песком, взятым с поверхности, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность песка сравнивают с поверхностью шаблона шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию карьерным песком в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №236297, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между шаблоном и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая карьерный песок слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру пластины (шаблона), заполненного песком и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с карьерным песком. Поднимают капилляр на 2-3 мм. Наблюдают по монитору за появляющимися движущимися объектами. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения видеокамеру выключают. Отснятый материал просматривают в покадровом режиме, отмечая количество движущихся объектов, измеряя пройденное движущимися объектами расстояние и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние. Затем с помощью стандартных программ на компьютере рассчитывают скорость движения объектов (см. фото 1). Скорость движения объектов 3-5 мм/сек. Количество движущихся объектов - 3. Скорость перемещения воды по поверхности карьерного песка 58,50 мм/сек.

Пример 2

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть карьерным песком, взятым с глубины более 3 метров, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность карьерного песка сравнивают с поверхностью пластины (шаблона) шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию карьерным песком в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №2362979, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между пластиной (шаблон) и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая карьерный песок слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру шаблона, заполненного песком и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с карьерным песком. Поднимают капилляр на 2-3 мм. Наблюдают по монитору за появляющимися движущимися объектами. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения видеокамеру выключают. Отснятый материал просматривают в покадровом режиме, отмечая количество движущихся объектов, измеряя пройденное движущимися объектами расстояние и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние. Затем с помощью стандартных программ на компьютере рассчитывают скорость движения объектов (см. фото 2). Объекты размером более 1-4 мм. Скорость движения объектов от 3-5 до 10-15 мм/сек. Объектов движущихся в разных направлениях много, более 7. Скорость перемещения воды по поверхности карьерного песка 48,16 мм/сек.

Пример 3

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть гранатовым песком, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность гранатового песка сравнивают с поверхностью шаблона шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию гранатовым песком в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №2362979, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между шаблоном и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая гранатовый песок слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру шаблона, заполненного гранатовым песком и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с гранатовым песком. Поднимают капилляр на 2-3 мм. Наблюдают по монитору за появляющимися движущимися объектами. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения видеокамеру выключают. Отснятый материал просматривают в покадровом режиме, отмечая количество движущихся объектов, измеряя пройденное движущимися объектами расстояние и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние. Затем с помощью стандартных программ на компьютере рассчитывают скорость движения объектов (см. фото 3). Объекты выглядят в виде агломератов и круглых частиц. Скорость движения объектов 3-5 мм/сек. Движущихся объектов много, более 20. Скорость перемещения воды по поверхности гранатового песка 60,41 мм/сек.

Пример 4

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть компаундом «DAKS» с тефлоновым покрытием, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность компаунда «DAKS» с тефлоновым покрытием сравнивают с поверхностью шаблона шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию компаундом «DAKS» с тефлоновым покрытием в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №236297, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между шаблоном и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая компаунд «DAKS» с тефлоновым покрытием слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру шаблона, заполненного компаундом «DAKS» с тефлоновым покрытием и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с компаундом «DAKS» с тефлоновым покрытием. Поднимают капилляр на 2-3 мм. Наблюдают по монитору за появляющимися движущимися объектами. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения видеокамеру выключают. Отснятый материал просматривают в покадровом режиме, отмечая количество движущихся объектов, измеряя пройденное движущимися объектами расстояние и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние. Затем с помощью стандартных программ на компьютере рассчитывают скорость движения объектов (см. фото 4). Объекты размером более 2-3 мм. Скорость движения объектов 30-50 мм/сек. Объектов много - более 10. Скорость перемещения воды по поверхности песка 94,15 мм/сек.

Пример 5

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть измельченным кварцитом Черемшанского месторождения Республики Бурятии с содержанием оксида кремния 98%, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность измельченного кварцита сравнивают с поверхностью шаблона шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию измельченным кварцитом в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №2362979, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между шаблоном и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая измельченный кварцит слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру шаблона, заполненного измельченным кварцитом и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с измельченным кварцитом. Поднимают капилляр на 2-3 мм. Наблюдают по монитору за появляющимися движущимися объектами. После прекращения появления движущихся объектов в поле зрения видеокамеру выключают. Отснятый материал просматривают в покадровом режиме, отмечая количество движущихся объектов, измеряя пройденное движущимися объектами расстояние и время, за которое движущиеся объекты пройдут это расстояние. Затем с помощью стандартных программ на компьютере рассчитывают скорость движения объектов (см. фото 5). Движущихся объектов более 7, которые слабо различимы на белом фоне бумаги. Выглядят в виде агломератов и отдельных частиц. Скорость движения объектов 0,2-0,4 мм/сек. Скорость перемещения воды по поверхности измельченного кварцита Черемшанского месторождения Республики Бурятии с содержанием оксида кремния более 98% - 10,23 мм/сек.

Пример 6

На поверхность бумаги наносят гидрофобную ограничительную линию с помощью печати на принтере фирмы Hewlett-Packard. Бумагу замачивают в воде в течение 10 минут. Помещают замоченную бумагу на плоскопараллельную пластину, выполненную из стекла толщиной 5-10 мм. Расправляют бумагу на плоскопараллельной пластине, выжимая из-под нее воздух валиком для приклеивания обоев. Помещают в центр ограничительной окружности шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, и заполняют его внутреннюю часть цементом, просеянным через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм, при этом поверхность цемента сравнивают с поверхностью шаблона шпателем. Помещают плоскопараллельную пластину с подготовленным к исследованию цементом в прибор для определения дальности распространения микроволн (см. патент RU №2362979, МПК G01H 9/00, опубл. 27.07.2009 г., бюл. №21). Заполняют пространство между шаблоном и ограничительной окружностью в виде линии водой из бюретки прибора, накрывая цемент слоем воды с помощью стеклянной палочки. Заполняют капилляр поверхностно-активным веществом обмакиванием в изобутиловый спирт. Подводят капилляр к центру шаблона, заполненного цементом и накрытого слоем жидкости. Включают видеокамеру на фиксацию происходящих на поверхности воды изменений. Подводят капилляр к поверхности до касания с цементом. Наблюдают по монитору за тем, что происходит на поверхности воды. Движущихся объектов в поле зрения не наблюдается (см. фото 6). Скорость перемещения воды по поверхности цемента составляет 1,4 мм/сек.

По всем приведенным выше примерам можно сказать, что движущиеся объекты могут быть характеристикой дисперсных материалов в зависимости от состава материала и возможно его дисперсности. Следовательно, приведенные выше результаты экспериментов позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость».

Предложенный способ позволяет получить технический результат - оценку дисперсного материала за счет дополнения характеристики дисперсных материалов новыми показателями динамического поведения частиц; за счет оценки изучаемого материала по способности создавать движущиеся объекты и соответственно использовать этот материал как объект для создания способов построения более сложных объектов на расстоянии, устанавливать возможность применения для этих целей по количеству объектов судить о скорости их построения за счет оценки дисперсных материалов по скорости доставки материала к объектам нового построения.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в нанотехнологиях и других областях техники для оценки дисперсных материалов, в частности песков.

Способ определения свойств дисперсных материалов при взаимодействии с водой и поверхностно-активными веществами, характеризующийся тем, что изучаемый дисперсный материал помещают в шаблон, выполненный в виде пластины, имеющей свободное пространство в своем центре, который располагают в центре ограничительной окружности, нанесенной на легко сменяемой поверхности, или в кювету с известной внутренней площадью, накрывают слоем воды, на который воздействуют поверхностно-активным веществом, фиксируют появление движущихся объектов и рассчитывают скорость их движения с последующим расчетом скорости перемещения воды по поверхности дисперсного материала.



 

Похожие патенты:

(57) Заявленное изобретение относится к области кормопроизводства и предназначено для определения энергетической ценности зерна белого люпина. Энергетическую ценность определяют на основе расчета энергий активации химических компонентов как сумму энергий активации оболочки и ядра зерна белого люпина, умноженную на массовую долю оболочки и ядра в зерне соответственно.

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано для мониторинга эструса и овуляции животных и планирования предпочтительного времени оплодотворения.

Изобретение относится к области физической и коллоидной химии, нанотехнологиям микродвигателей, а также к другим областям для проведения анализа и характеристики материалов.

Изобретение относится к способу и системе автоматизированного контроля процессов в первичных и вторичных отстойниках или отстойниках-илоуплотнителях очистных сооружений объектов водоотведения жилищно-коммунального хозяйства.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к фосфолипидному флуоресцентному зонду, и может быть использовано в медицине. Указанный фосфолипидный флуоресцентный зонд, характеризующийся следующим названием 1-[13-(4,4-дифтор-1,3,5,7-тетраметил-4-бора-3а,4а-диаза-s-индацен-8-ил)тридеканоил]-2-(10-{[(2-гидроксинафтил-1)азофенил-4]азофенил-4}деканоил)-sn-глицеро-3-фосфохолин, используют в составе тест-системы для определения активности фосфолипазы А2 группы IIA (секФЛА2(IIA)) в сыворотке крови, которая также содержит везикулярную фосфолипидную матрицу для включения зонда, состоящую из фосфатидилхолина, лизофосфатидилхолина и фосфатидилглицерина, буферный раствор и фосфолипазу А2 пчелиного яда в качестве стандарта.

Изобретение относится к области воздухотехнического оборудования помещений здравоохранения и предназначено для контроля качества воздуха в операционном помещении.

Использование: для применения в мониторинге множества параметров, таких как время, температура, время-температура, оттаивание, замораживание, микроволновое излучение, влажность, ионизирующее излучение, стерилизация и химикаты.

Изобретение относится к созданию структур на основе полупроводниковых нанокристаллов и органических молекул, которые могут быть использованы в качестве микрофлюидных элементов в оптоэлектронных устройствах.

Использование: для испытаний образцов многослойных материалов на прочность к действию рентгеновского излучения (РИ) ядерного взрыва (ЯВ). Сущность: испытываемый образец материала устанавливают на мишень импульсомера, облучают образец потоком электронов по критерию равенства импульса давления, сообщаемого преграде из конструкционного материала действием потока электронов и рентгеновского излучения, и замеряют импульс давления.

Использование: для испытаний образцов многослойных материалов на прочность к действию ударных нагрузок ядерного взрыва, в частности рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что выполняют предварительное определение толщины сублимированного слоя материала и его удаление, закрепление взрываемой фольги на испытываемый образец, а также неравномерный контактный нагрев материала электронагревателем, разряд через электропроводящую фольгу импульса электрического тока, приводящий к взрыву фольги и нагружению образца механическим импульсом давления от взрывной ударной волны, при этом дополнительно определяют и проводят удаление слоя материала, равного толщине лицевых отколов, а также производят объемный нагрев материала образца КВЧ-излучением и поверхностный - электронагревателем.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при изучении возможного взаимодействия в недрах земли пластовых вод и жидких производственных отходов при закачивании последних в глубокозалегающие водоносные пласты.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке нефтяных низкопроницаемых месторождений. Техническим результатом является определение местоположения застойных и слабодренируемых нефтенасыщенных участков нефтяных низкопроницаемых залежей.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам контроля за разработкой нефтяных месторождений. Техническим результатом является повышение эффективности способа контроля за разработкой нефтяных месторождений за счет более полного и формализованного учета параметров, характеризующих протекающие в пористой среде процессы.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано при оценке огнетушащей способности порошковых составов огнетушителей. Способ определения распределения массы частиц огнетушащего вещества, содержащегося в нестационарном газовом потоке, с осаждением их на подложке и измерением времени осаждения частиц.

Изобретение относится к разработке углеводородных залежей сложного геологического строения с неоднородными, в том числе низко проницаемыми коллекторами. Техническим результатом является повышение точности, надежности и значительное уменьшение времени определения значения коэффициента извлечения нефти (КИН).
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности в области контроля за разработкой нефтегазовых месторождений. Техническим результатом является получение достоверной информации о пространственном распределении переменной эффективной проницаемости, имеющей характер пропускной способности флюидов пласта под воздействием стационарного давления по площади.

Изобретение относится к автомобильно-дорожной и коммунальной отраслям, а именно к способам, предотвращающим скользкость на автодорогах и тротуарах в зимний период нанесением на них противогололедных реагентов (ПГР).

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. .

Изобретение относится к устройствам для дисперсного анализа и одновременного измерения объемной активности аэрозольной и газовой фракций радиоактивных аэродисперсных систем, содержащих радиоактивный рутений, оно может быть использовано в промышленности и для санитарно-гигиенической оценки воздушной среды, а также для оценки эффективности работы пылеулавливающего оборудования и средств индивидуальной защиты (СИЗ) органов дыхания.

Изобретение относится к области аналитической химии. Испытуемый образец золошлакового материала и пары азотной кислоты подвергают контакту в изолированной камере в течение 8-90 часов. После вскрытия камеры испытуемый образец извлекают из камеры и заливают дистиллированной водой. Проводят измерение рН полученного раствора. По разнице между рН данного раствора и рН раствора, полученного после контакта исходного материала с дистиллированной водой, оценивают сорбционную способность испытуемого образца по отношению к парам азотной кислоты. 5 ил., 3 пр.
Наверх