Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей методом "растекания"



Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей методом растекания

 


Владельцы патента RU 2545333:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) (RU)

Изобретение относится к области исследования поверхностных явлений и предназначено для надежного определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21. Под этим коэффициентом понимается поверхностное натяжение жидкости (2) на границе с ее паром (1) или другим газом. Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом «растекания» включает определение толщины равновесного слоя растекшейся жидкости. Также способ включает определение сил гидростатического давления и определение силы поверхностного натяжения на границе между жидкостью и твердой подложкой - силы межфазного натяжения. При этом дополнительно выполняют определение коэффициента межфазного натяжения между конкретной подложкой и исследуемой жидкостью. После чего определяют коэффициент поверхностного натяжения жидкости посредством использования уравнений по формулам:

для случая полного смачивания

,

для случая полного несмачивания

,

где ρ - плотность исследуемой жидкости; g - ускорение свободного падения; h - толщина равновесного слоя растекшейся жидкости; σ32 - коэффициент межфазного натяжения в системе «материал подложки - исследуемая жидкость»; σ21 - коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости. Техническим результатом является получение достоверных значений коэффициента поверхностного натяжения основных жидкостей.

 

Изобретение относится к области исследования поверхностных явлений и предназначено для надежного определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21.

Под этим коэффициентом понимается поверхностное натяжение жидкости (2) на границе с ее паром (1) или другим газом [1].

Известно несколько способов определения поверхностного натяжения жидкостей: по весу капли «методом прямого взвешивания» [4], методом отрыва кольца [3], методом пластинки Вильгельми, капиллярным методом [1, 2] и др.

Известен метод по отрыву кольца [3], в котором измеряется сила отрыва кольца от поверхности жидкости, которая используется для расчета поверхностного натяжения жидкости. К недостаткам указанного метода следует отнести зависимость силы отрыва от материала кольца, что приводит к необходимости вводить физически необоснованные эмпирические коэффициенты (наподобие коэффициентов трения между автомобильной шиной и сухим и мокрым асфальтом, гравийной дорогой, льдом и т.д.). Другим недостатком этого метода является принципиальная невозможность одномоментного отрыва всей площади кольца от поверхности жидкости, что приводит к большой погрешности при измерении силы отрыва.

Известен «метод прямого взвешивания» [4], в котором измеряется вес пластинки, погруженной на половину своего объема в исследуемую жидкость, который используется для расчета коэффициента поверхностного натяжения жидкости. К недостаткам метода относится то, что в нем измеряется не коэффициент поверхностного натяжения жидкости σ21, а коэффициент межфазного натяжения σ32 в системе «твердое тело (3) - жидкость (2)».

Общим принципиальным недостатком указанных и других известных методов (например, по весу капли, капиллярному методу) является необоснованное игнорирование при расчетах вклада от силы межфазного взаимодействия, которая влияет и на величину массы капли, и на силу отрыва кольца или пластины, и на величину «превышения» в капиллярном методе.

Игнорирование указанного вклада от силы межфазного взаимодействия при определении коэффициента поверхностного натяжения делает результаты измерений недостоверными (ведет к «промахам» в измерениях), так как фактически измеряется не коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости σ21, а некий интегральный коэффициент, величина которого зависит как от коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости σ21, так и от коэффициента межфазного натяжения σ32 между этой жидкостью и конкретным материалом капилляра, кольца или пластины.

Из исследованного заявителем уровня техники в качестве прототипа заявителем выбран метод «большой капли и пузырька» [1], основанный на измерениях толщины капли и пузырька в условиях равновесия, в котором этот принципиальный недостаток отсутствует.

Недостатком этого метода являются принципиальные ошибки, допущенные при обосновании уравнения равновесия капли, которые делают этот метод непригодным для практического использования, т.е. приводят к промахам в измерениях.

Обоснование, приведенное в [1] (см. Молекулярная физика, стр.341-342), излагается следующим образом: цитата «Условием равновесия капли является равенство абсолютных значений сил, стремящихся превратить ее (каплю) в тонкую пленку, и сил, стремящихся придать ей сферическую форму. Растянуть каплю в тонкую пленку стремится, во-первых, сила тяжести (точнее - сила гидростатического давления) и, во-вторых, сила поверхностного натяжения на границе между жидкостью и твердой подложкой (точнее - сила межфазного натяжения, σ32). Сферическую же форму капле стремится придать сила поверхностного натяжения на поверхности жидкости (σ21)».

Когда на основании этих, абсолютно правильных, утверждений было составлено уравнение равновесия для капли

где под σ понимается σ21, то была допущена следующая ошибка - осуществлена подмена значения коэффициентов. А именно, коэффициент поверхностного натяжения жидкости σ21 был приравнен к коэффициенту межфазного взаимодействия σ32, что абсолютно неверно и приводит к указанным промахам.

Вторая ошибка заключается в том, что при анализе условий, необходимых для равновесия растекшейся жидкости, не учитывается влияние неизбежного искривления фронта растекшейся жидкости.

Искривленность фронта (различная для случая смачивания и несмачивания) порождает дополнительное давление (давление Лапласа), и, как следствие, порождает дополнительную препятствующую растеканию жидкости силу, которая не была учтена в прототипе.

Кроме того, искривленность фронта растекшейся жидкости влияет также и на величину силы гидростатического давления.

Эти ошибки, указанные выше, делают уравнение, в принципе, непригодным для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21, что приводит к промахам в определении коэффициента.

Задачей заявленного технического решения является устранение приведенных выше недостатков прототипа и надежное определение достоверного значения коэффициента поверхностного натяжения жидкости σ21.

Сущность заявленного способа заключается в том, что в способе определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом «растекания», включающем определение толщины равновесного слоя растекшейся жидкости, определение сил гидростатического давления, определение силы поверхностного натяжения на границе между жидкостью и твердой подложкой - силы межфазного натяжения, дополнительно выполняют определение коэффициента межфазного натяжения между конкретной подложкой и исследуемой жидкостью, после чего определяют коэффициент поверхностного натяжения жидкости посредством использования уравнений по формулам:

для случая полного смачивания

для случая полного несмачивания

где ρ - плотность исследуемой жидкости; g - ускорение свободного падения; h - толщина равновесного слоя растекшейся жидкости; σ32 - коэффициент межфазного натяжения в системе «материал подложки - исследуемая жидкость»; σ21 - коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости.

Теоретической основой заявленного способа, позволяющего надежно определять коэффициент поверхностного натяжения различных жидкостей, является уравнение равновесия растекшейся жидкости, но уже с учетом искривленности фронта, т.е. с учетом четвертой силы (не учитываемой ранее силы), порождаемой давлением Лапласа.

Надежное определение коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21, определяемого посредством заявленного технического решения, обеспечивает получение достоверных значений коэффициента поверхностного натяжения основных жидкостей (океанской воды, нефти, артериальной и венозной крови), знание которых имеет не только чисто научное значение, но также и большое практическое значение в самых различных областях науки и техники.

Так, например, известно, что скорость испарения воды связана с ее поверхностным натяжением, площадь нефтяного загрязнения зависит от поверхностного натяжения конкретной нефти и конкретной воды, такая же ситуация с проницаемостью нефти и воды в нефтеносных породах. От величины поверхностного натяжения артериальной и венозной крови зависят особенности ее движения по соответствующим капиллярам, что также влияет на жизнедеятельность организма в целом.

Равновесие растекшегося слоя жидкости в заявленном способе определяется с учетом силы, порожденной давлением Лапласа, которая ранее не учитывалась в уравнении равновесия (1). Таким образом, конечным результатом заявленного технического решения является обоснованное уравнение равновесия растекшейся жидкости, которая определяется результирующим действием четырех сил (точнее, их горизонтальными компонентами), геометрическая сумма которых при равновесии должна быть равна нулю. Указанные четыре силы приведены и подробно пояснены ниже.

1. Сила гидростатического давления. Ее горизонтальная компонента способствует растеканию жидкости и равна (на единицу длины периметра пятна):

F=0.785 ρgh2 (при полном смачивании, например, вода на чистом стекле, фронтом пятна является половина выпуклого мениска),

F=1.57 ρgh2 (при полном несмачивании, например, вода на органическом стекле, фронтом является полный выпуклый мениск).

2. Сила адгезионного взаимодействия σ32 (на единицу длины периметра). На границе 3-х фаз (подложка - жидкость - газ) равнодействующая (между когезией и адгезией) направлена под определенным углом θ либо внутрь подложки, либо внутрь жидкости. Горизонтальная компонента равнодействующей в обоих случаях способствует процессу растекания и равна σ32 cosθ.

3. Сила поверхностного натяжения жидкости σ21. Она равна 1σ21 (на единицу длины периметра) и препятствует увеличению площади поверхности.

4. Сила Лапласа. Фронт растекшейся жидкости при ее равновесии представляет собой половину выпуклого мениска (в случае полного смачивания) либо полный мениск (в случае полного несмачивания). Это порождает силу Лапласа, равную, соответственно, либо 0.5 σ21, либо 1 σ21, которая также препятствует растеканию жидкости.

В итоге, условием равновесия жидкости, растекшейся по твердой подложке, будет:

В случае полного смачивания

В случае полного несмачивания

Таким образом, уравнения (1) и (2) адекватно описывают состояние равновесия растекшейся жидкости, что позволяют надежно определять верхнюю границу достоверного значения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей.

Из этих уравнений (1) и (2) следует, что поставленная цель (достоверное определение поверхностного натяжения жидкостей σ21) достигается путем измерения толщины слоя h растекшейся жидкости при ее равновесии.

В целом определение толщины растекшегося слоя осуществляется следующим образом. На плоскую твердую подложку шприцем помещается исследуемая жидкость в объеме, достаточном для образования у нее плоской поверхности. После установления равновесия, толщина растекшегося слоя измеряется одним из существующих способов (оптическим, ультразвуковым и другими) или, при отсутствии соответствующих средств измерения, расчетным путем.

Например, толщина слоя воды, растекшейся по чистому стеклу (случай полного смачивания) и органическому стеклу (случай почти полного несмачивания), определялась следующим способом.

Пример конкретного выполения.

На поверхность чистого стекла шприцем последовательно наливалась вода одинаковыми порциями и измерялась площадь увеличивающегося пятна. По углу наклона зависимости «объем жидкости - площадь пятна» определялась толщина слоя растекшейся жидкости.

Толщина слоя воды оказалась равной:

- на чистом стекле - 0.48 мм±12%,

- на органическом - 2.32 мм±10%.

Необходимые для определения коэффициента поверхностного натяжения воды σ21 коэффициенты межфазного натяжения σ32 между конкретной подложкой и исследуемой жидкостью измерялись методом «прямого взвешивания» [4] и равнялись 0.044 Дж/м2 (для «чистое стекло - вода») и 0.0335 Дж/м2 (для «органическое стекло - вода»).

Поверхностное натяжение воды, определенное согласно уравнениям (1) и (2) составило 0.031 Дж/м2 (полное смачивание, cosθ=1) и 0.029 Дж/м2 (почти полное несмачивание, cosθ=-0.76), т.е. имеет место почти полное совпадение между смачиваемой и не смачиваемой поверхностями (в пределах погрешности измерений), что вполне естественно, так как определялась характеристика одного и того же вещества - воды.

Полученное заявленным способом значение коэффициента поверхностного натяжения воды (0.031 Дж/м2 (полное смачивание, cosθ=1) и 0.029 Дж/м2 (почти полное не смачивание, cosθ=-0.76)) более чем в два раза меньше табличного значения (0.073 Дж/м2), приведенного в [5] Б.Д. Сумм Физические величины, Справочник, М., Атомэнергоиздат, 1991 г., гл.14, стр.331: «…измерения (поверхностного натяжения) разных авторов даже одним методом обычно дают неодинаковые значения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей для одних и тех же веществ. При отборе данных для справочника использовались сведения последних публикаций».

Таким образом, из приведенного выше возможно констатировать факт того, что из исследованного уровня техники заявителем на дату представления заявленного технического решения не выявлены надежные методы определения такой важнейшей характеристики жидкостей, а именно падежные методы определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, дающие одинаковые значения указанного коэффициента для одних и тех же веществ.

Кроме изложенного выше, следует отметить, что определенное методом «растекания» значение коэффициента поверхностного натяжения воды σ21 близко к значениям, определенным капиллярным методом. Совпадение результатов, полученных четырьмя методами (два - по истечению и всасыванию в капиллярном способе и два - для смачивания и не смачивания в способе по «растеканию»), трудно списать на случайное совпадение. Скорее такое совпадение является серьезным теоретическим обоснованием заявленного способа определения важнейшей характеристики жидких поверхностей.

Заявленное техническое решение позволило решить поставленную задачу и достигнуть конечной цели, а именно, заявленное техническое решение обеспечивает возможность надежного определения достоверного значения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность выполняемых действий, приводящих к реализации поставленной цели, не выявлена из исследованного уровня техники.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. позволяет разрешить не разрешенную до даты подачи настоящих заявочных материалов проблему по определению достоверного значения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, более того, заявленное техническое решение является неочевидным для специалиста, т.к. позволяет разрешить, казалось бы, неразрешимую техническую проблему, а именно, из уровня техники выявлен следующий факт (см. Б.Д. Сумм Физические величины, Справочник, М., Атомэнергоиздат, 1991 г., гл.14, стр 331), в котором констатируется следующее цитата «Необходимо подчеркнуть, что поверхностное натяжение большинства веществ очень чувствительно к наличию примесей в самой фазе и граничной фазе. Поэтому измерения разных авторов даже одним методом обычно дают неодинаковые значения коэффициента поверхностного натяжения для одних и тех же веществ».

Заявленное техническое решение разрешает указанную проблему посредством выполнения заявленной последовательности действий.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. выполненные опыты показали возможность промышленного применения посредством использования известных в технике материалов и выполнения заявленной последовательности действий способа.

Использованные источники информации

1. Кикоин А.К., Кикоин И.К., Молекулярная физика, М., Наука, 1976 г., стр.328-329, 338-341.

2. Щукин Е.Д. и др. Коллоидная химия, Высшая школа, 1992 г.

3. Патент DT 2304812 14/08/1974.

4. Патент №2154265. Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом прямого взвешивания, 2000 г.

5. Б.Д. Сумм, Физические величины, Справочник, М., Атомэнергоиздат, 1991 г., гл.14, стр.331.

Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом «растекания», включающий определение толщины равновесного слоя растекшейся жидкости, определение сил гидростатического давления, определение силы поверхностного натяжения на границе между жидкостью и твердой подложкой - силы межфазного натяжения, отличающийся тем, что дополнительно выполняют определение коэффициента межфазного натяжения между конкретной подложкой и исследуемой жидкостью, после чего определяют коэффициент поверхностного натяжения жидкости посредством использования уравнений по формулам:
для случая полного смачивания

для случая полного несмачивания

где
ρ - плотность исследуемой жидкости,
g - ускорение свободного падения,
h - толщина равновесного слоя растекшейся жидкости,
σ32 - коэффициент межфазного натяжения в системе «материал подложки - исследуемая жидкость»,
σ21 - коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области физики материального взаимодействия, конкретно к способу определения физических характеристик φв - угла внутреннего трения и удельного сцепления - св воды с жидкокристаллической структурой.

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров многокомпонентных металлических расплавов методом геометрии «большой капли», т.е.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии.

Изобретение относится к приборам для исследования температурных и концентрационных зависимостей поверхностных свойств металлических расплавов с участием компонентов с высокой упругостью пара и может найти широкое применение в научно-исследовательской практике по физике, физической химии, материаловедении, металлургии легкоплавких металлов, заводских лабораториях и т.д.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для оценки состояния легочного сурфактанта. Для этого собирают компоненты легочного сурфактанта путем барботации выдыхаемого воздуха через слой изотонического физиологического раствора, расположенного в стеклянной бюретке и лотке барьерной системы Ленгмюра.

Изобретение относится к области поверхностных явлений в технологии вязкотекучих жидкостей и может использоваться в измерительной технике для прецизионного определения коэффициента поверхностного натяжения различных жидкостей, в том числе высокотемпературных расплавов, и измерения угла смачивания.

Изобретение относится к области технических измерений, в частности к способам определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости, и может быть использовано при изучении процессов проникновения жидкостей в поры и их вытеснения из пор, что, в свою очередь, играет важную роль при интенсификации процессов пропитки, фильтрации, сушки и т.д.

Изобретение относится к области поверхностных явлений и предназначено для достоверного определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21, под коэффициентом σ21 понимается поверхностное натяжение жидкости (2) на границе с ее паром (1) или другим газом. Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей включает измерение величины превышения равновесного уровня жидкости в капилляре над уровнем жидкости в широком сосуде при подъеме и при истечении. При этом измерение уровней превышения равновесного уровня жидкости в капилляре над уровнем жидкости в широком сосуде при подъеме и при истечении производят несколько раз, не извлекая полностью капилляр из жидкости. Далее выполняют определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по формуле: где h1 - среднее превышение равновесного уровня жидкости в капилляре при ее подъеме; h2 - среднее превышение равновесного уровня жидкости в капилляре при ее истечении; ρ - плотность жидкости; r - радиус капилляра; r0 - «радиус капиллярности» системы «материал капилляра - жидкость». Техническим результатом является достоверное определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости σ21 капиллярным методом.

Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к способам и средствам измерений межфазного натяжения жидких сред. Для этого формируют вспучивания на межфазной поверхности жидкость-газ или жидкость-жидкость воздействием ультразвукового радиационного давления, и определяя максимальную высоту вспучивания, судят о величине поверхностного или межфазного натяжения. Техническим результатом является обеспечение возможности сравнительных измерений поверхностного и межфазного натяжения жидкостей. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов методом геометрии контура «большой лежащей капли», т.е. путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии. Изобретение предназначено преимущественно для изучения легкоплавких сплавов с температурой плавления tпл меньше 700К÷1000К, не обеспечивающих свечения образца, например оловянно-свинцовых припоев. Способ отличается тем, что на штоке размещают отражатель, который располагают со стороны подложки с изучаемым образцом, противоположной фотоприемнику, преимущественно перпендикулярно горизонтальной оси штока; излучателем освещают образец, располагаемый на подложке, и отражатель, регулировкой излучателя добиваются равномерной максимальной контрастности контура образца на фоне отражателя. Устройство содержит подложку с образцом, которые находятся на штоке, расположенном в горизонтальной электропечи, фотоприемник с объективом, соединенный с компьютером, отличающееся тем, что в него введен отражатель, размещенный на штоке и выполненный в виде неплоской или плоской пластины из тугоплавкого металла, например молибдена. Технические решения обеспечивают, в частности, в температурном диапазоне до 700К÷1000К постоянную, равномерную и контрастную подсветку всего контура изучаемого образца с одновременным освещением передней полусферы поверхности изучаемого образца. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение уровня объективности, стабильности и достоверности определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т. е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии. Способ основан на фотометрии капли расплавленного образца металлического сплава, находящегося на подложке, при нагреве и последующем охлаждении этой капли, при котором на подложку загружают образец металлического сплава. Затем подложку с образцом помещают в горизонтальную электропечь, нагревают, плавят и охлаждают данный образец, с начала плавления образца при температуре tпл0, при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax. Далее сигналы фотоприемника Ufi фиксируют в компьютере в виде i - изображений капли расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли образца металлического сплава. Причем в процессе охлаждения определяют разности модулей плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) для каждой из температур ti термозависимостей при нагреве и охлаждении образца. Далее суммируют эти разности, при величине суммы Σ(Δi), превышающей погрешность δi на заданную величину, вырабатывают сигнал тревоги о загрязнении образца, результаты эксперимента аннулируют и осуществляют эксперимент с новым образцом металлического сплава. Устройство содержит фотоприемник, соединенный с компьютером. При этом в устройство дополнительно введены блоки сигнализации, синхронизации, вычитания, суммирования, компаратор и регулятор порога срабатывания компаратора. Первый и второй входы блока вычитания соединены с первым портом компьютера, вход блока синхронизации соединен со вторым портом компьютера. Выход блока синхронизации соединен с третьим входом блока вычитания и первым входом блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, выход блока суммирования соединен с одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога срабатывания компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации. Техническим результатом является обеспечение возможности оперативной количественной индикации загрязнений образца металлического сплава при его изучении и снижения квалификационных требований к персоналу. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области технических измерений, в частности к способам определения поверхностного натяжения на границе органической и водной фаз гербицидных эмульсий. Способ определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость включает счет капель, вытекающих из сталагмометра. Причем счет капель органической фазы осуществляют при ее вытекании из сталагмометра отдельно в воду и отдельно в эмульсию, а поверхностное натяжение на границе водной и органической фаз - межфазное натяжение σж-ж (мН/м), рассчитывают по формуле: σж-ж=(σв-σорг.ф)·nв/nэм·ρорг.ф /ρв, где σв - поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, равное 72,5 мН/м при 20°С; σорг.ф - поверхностное натяжение органической фазы на границе с воздухом, мН/м; nв - количество капель органической фазы, вытекающей в воду; nэм - количество капель органической фазы, вытекающей в эмульсию; ρорг.ф/ρв - отношение плотности органической фазы к плотности воды. Техническим результатом является повышение точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 12 пр., 1 табл.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии. Способ заключается в том, что с момента начала плавления в сигнале фотоприемника каждого i-изображения определяют значение дисперсии σi и сравнивают с предварительно устанавливаемым пороговым значением, равным пороговому при температуре плавления tпл0. При этом в случае отклонения от порогового значения дисперсии на заданную величину сигнализируют об изменении неоднородности, например яркости, у изображений и наличии загрязнений образца. После чего уменьшают градиент температуры посредством регулировки мощности электропечи, при уменьшении неоднородности в течение заданного времени продолжают эксперимент, а при сохранении неоднородности его прекращают. Устройство содержит блоки сигнализации и определения дисперсии, компаратор, регулятор порога компаратора. При этом вход блока определения дисперсии подключен к выходу фотоприемника, его выход соединен с компьютером и одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации. Техническим результатом является оперативная оценка загрязнений образца, уменьшение субъективности решения о продолжении или прекращении экспериментов, расширение функциональных возможностей способа, обеспечение снижения квалификационных требований к экспериментатору. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области физико-химического анализа материалов, более конкретно к установлению зависимости поверхностного натяжения двухкомпонентной наночастицы сферической формы, находящейся в собственной двухкомпонентной матрице в зависимости от радиуса наночастицы и состава матрицы и наночастицы. Способ определения поверхностного натяжения двухкомпонентной наночастицы, находящейся в матрице, заключается в том, что сплав, содержащий наноразмерные частицы, находящиеся в равновесии с матрицей, подвергают количественному анализу, определяют состав наночастицы и матрицы, а также средний радиус наночастицы. Техническим результатом является расширение интервала размера малых частиц определения поверхностного натяжения до нанометрового диапазона (единицы и десятки нанометров), находящихся в непосредственном контакте с материнской матрицей. 1 табл.
Наверх