Способ определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость

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=(σворг.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.фв - 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 области технических измерений, в частности к способам определения поверхностного натяжения на границе органической и водной фаз гербицидных эмульсий.

Известен способ определения поверхностного натяжения с помощью измерения максимального давления воздуха в пузырьке (Н.Н. Цюрупа. Практикум по коллоидной химии. - М.: Высшая школа, 1963. - С.56-58).

Недостатком этого способа является сложность аппаратурного оформления определения поверхностного натяжения.

Известен способ определения поверхностного натяжения жидкости поднятием в капилляре (RU 2431822, опубл. 20.10.2011).

Недостаток способа - сложность расчетов разности высот капиллярного поднятия, вертикального сечения и ширины капилляра.

Известен способ определения межфазного натяжения (прототип) с помощью сталагмометра (Поверхностно-активные вещества: справочник. Под. ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого, - Л.; Химия, 1979. - С.340-342). Поверхностное натяжение на границе раздела фаз с растворенными в них поверхностно-активными веществами меняется с течением времени, поэтому по известному способу в начале проводят несколько измерений, строят графическую зависимость поверхностного натяжения, определяемого сталагмометрическим методом, от времени выдерживания эмульсии в отстойнике и находят время, при котором адсорбция ПАВ на поверхности раздела фаз достигнет состояния равновесия. Все последующие измерения проводят в равновесных условиях.

Недостатком этого способа является длительность анализа ввиду необходимости выдерживания эмульсии, пока адсорбция на границе раздела фаз не достигнет равновесия, что уменьшает точность измерения.

Задачей изобретения является создание простого способа определения поверхностного натяжения на границе жидких сред, обладающего повышенной точностью измерения.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения с одновременным упрощением процесса определения поверхностного натяжения.

Технический результат достигается тем, что способ определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость включает счет капель, вытекающих из сталагмометра на поверхность гетерофазной системы, представляющей собой эмульсию, при этом отдельно осуществляют счет капель органической фазы, вытекающих в воду, и отдельно - в эмульсию, что является существенным отличием предлагаемого изобретения. Поверхностное натяжение на границе водной и органической фаз - межфазное натяжение σж-ж (мН/м) определяют по формуле:

σж-ж=(σворг.ф)·nв/nэм·ρорг.ф/ρв,

где σв - поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, равное 72,5 мН/м при 20°С;

σopг.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.

Гетерофазная система включает два и более компонентов. Способ применяют, в частности, в гербицидных эмульсиях.

Пример 1.

Растворяют 50 г гербицидного действующего вещества - октилового эфира 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и 25 г неионогенного поверхностно-активного вещества неонол АФ 9-12 в 25 г нефтяного растворителя марки нефрас А 130/150. Эмульгируют 1 г полученного концентрата в 100 мл воды. Поверхностное натяжение водной и органической фаз эмульсии на границе с воздухом определяют на приборе ППНЛ. Межфазное натяжение на границе жидкость-жидкость рассчитывают по приведенной выше формуле, для чего осуществляют счет капель органической фазы при ее вытекании из сталагмометра отдельно в воду и отдельно в эмульсию. Межфазное натяжение по известному способу (прототип) определяют после 4-часового выдерживания эмульсии при ее значительной коагуляции. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз с растворенными в них поверхностно-активными веществами меняется с течением времени, поэтому по известному способу в начале проводят несколько измерений, строят графическую зависимость поверхностного натяжения от времени выдерживания эмульсии в отстойнике и находят время, при котором адсорбция ПАВ на поверхности раздела фаз достигнет состояния равновесия. Все последующие измерения проводят в равновесных условиях. Для оценки относительной ошибки анализа используют расчетный метод определения межфазного натяжения по правилу Антонова.

Пример 2

Растворяют 50 г октилового эфира 2,4-Д и 20 г неонола АФ 9-12 в 30 г нефрасаА 130/150. Далее как в примере 1.

Пример 3

Растворяют 50 г октилового эфира 2,4-Д и 15 г неонола АФ 9-12 в 35 г нефраса А 130/150. Далее как в примере 1.

Пример 4

Растворяют 50 г октилового эфира 2,4-Д и 10 г неонола АФ 9-12 в 40 г нефраса А 130/150. Далее как в примере 1.

Пример 5

Растворяют 50 г октилового эфира 2,4-Д и 5 г неонола АФ 9-12 в 45 г нефраса А 130/150. Далее как в примере 1.

Пример 6

Растворяют 50 г октилового эфира 2,4-Д и 2,5 г неонола АФ 9-12 в 47,5 г нефраса А 130/150. Далее как в примере 1.

Пример 7

Растворяют 50 г гербицидного действующего вещества - октилового эфира 3,6-дихлор-2-метоксибензойной кислоты (дикамбы) и 25 г неионогенного поверхностно-активного вещества синтанол АЛМ-10 в 25 г ксилола. Далее как в примере 1.

Пример 8

Растворяют 50 г октилового эфира дикамбы и 20 г синтанола АЛМ-10 в 30 г ксилола. Далее как в примере 1.

Пример 9

Растворяют 50 г октилового эфира дикамбы и 15 г синтанола АЛМ-10 в 35 г ксилола. Далее как в примере 1.

Пример 10

Растворяют 50 г октилового эфира дикамбы и 10 г синтанола АЛМ-10 в 40 г ксилола. Далее как в примере 1.

Пример 11

Растворяют 50 г октилового эфира дикамбы и 5 г синтанола АЛМ-10 в 45 г ксилола. Далее как в примере 1.

Пример 12

Растворяют 50 г октилового эфира дикамбы и 2,5 г синтанола АЛМ-10 в 47,5 г ксилола. Далее как в примере 1.

Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что предлагаемый метод определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость значительно точнее, чем известный. Относительная ошибка анализа предлагаемым методом составляет от 0,00 до 1,58%, тогда как у прототипа - от 2,53 до 5,02%.

1. Способ определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость, включающий счет капель, вытекающих из сталагмометра на поверхность гетерофазной системы, представляющей собой эмульсию, отличающийся тем, что счет капель органической фазы осуществляют при ее вытекании из сталагмометра отдельно в воду и отдельно в эмульсию, при этом один из компонентов гетерофазной системы представляет собой органический растворитель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхностное натяжение на границе водной и органической фаз - межфазное натяжение σж-ж (мН/м), рассчитывают по формуле:
σж-ж=(σворг.ф)·nв/nэм·ρорг.фв,
где σв - поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, равное 72,5 мН/м при 20°C;
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.фв - отношение плотности органической фазы к плотности воды.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что его применяют, в частности, в гербицидных эмульсиях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т. е.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов методом геометрии контура «большой лежащей капли», т.е.

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.

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.

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

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 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