Способ измерения концентрации полимеров в электропроводящих растворах

 

Bceco lO енатент ноно-тех н «©c " ко с. 1 А (1) 4Ц362 о и и с--н-" н- ге

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

"оциалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.06.71 (21) 1675808/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.01.74. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 11,09.74 (51) М. Кл. G 01п 27/02

Государственный комите

Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий (53) УДК 543,257.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Багаев, Ф. И. Накрохин, В. Н. Васильев и В. А. Арбузов

Сибирский технологический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРОВ

В ЗЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ РАСТВОРАХ

R — g. (3) Изобретение относится к технике измерения концентрации полимеров, растворы которых находятся в изолированной системе, например в атмосфере инертного газа.

Известно несколько способов измерения концентрации электр опроводящих растворов полимеров, но только способ измерения удельной электропроводности пригоден для изолированных систем. Этот способ достаточно прост, но применение его невозможно в тех случаях, когда удельная электропроводность растворов полимеров зависит от различных химических и физических процессов, протекающих в системе и изменяющих первоначальное число электропроводящих частиц.

Цель изобретения заключается в разработке такого способа, который позволил бы производить измерения концентраций в изолированной среде.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что исследуемый раствор полимера подают порциями вдоль вертикальной стенки между двумя электродами, расположенными перпендикулярно к этой стенке, и измеряют скорость изменения электропроводности в цепи электродов. Перед началом измерений поддерживают постоянный уровень электропроводности в цепи электродов.

Сопротивление между электродами в зависимости от параметров электродов и электролита выражается формулой:

R=g —, d

S (1) где: К вЂ” электрическое сопротивление между электродами, g — удельное сопротивление электролита, d — расстояние между электродами, S — площадь поперечного сечения электрода.

Площадь поперечного сечения электрода выражается формулой:

S.=5 b, (2) где: б — высота электрода, b — диаметр электрода.

Подставляя выражение (2) в формулу (1), 20 получим

Из уравнения (3) электропроводность выражается формулой;

6=— (4)

R g d

1 где: — — удельная электропроводность элекУ

З0 тролита.

4!!362

Принимая на время стекания удельную электропроводность (это допустимо в большинстве случаев, когда время стекания меньше одной секунды), расстояние между электродами и ширину (диаметр) поперечного сечения электродов величинами постоянными, можно записать выражение (4) следующим образом:

G= — =.К, 1 (5)

R где К = = const

Из выражения (5) видно, что электропроводность линейно связана с толщиной слоя раствора полимера, протекающего между электродами. Это означает, что скорость изменения электропроводности будет зависеть только от вязкости (или от концентрации) стекающего раствора полимера, поскольку скорость изменения толщины стекающей пленки раствора полимера пропорциональна вязкости (или концентрации) раствора.

Из этого следует, что для определения концентрации раствора стекающего между электродами нужно знать зависимость скорости изменения электропроводности от концентрации раствора полимера, протекающего между электродами, и скорость изменения электропроводности для раствора полимера неизвестной концентрации. Если число электропроводящих частиц непостоянно, то нужно пользоваться не просто зависимостью скорости изменения электропроводности от концентрации:

= (с), ..., (6) а зависимостью от концентрации относительной скорости изменения электропроводности 0 " Vi(с) (7) где 6, — величина электропроводности, при которой была проведена градуировка, для полностью погруженных электродов;

G — величина электропроводности, при которой проводятся измерения, также для полностью погруженных электродов.

Для случая 6= 6, уравнение (7) превращается в уравнение (6). То же достигается автоматическим поддержанием постоянного уровня проводимости измерительной ячейки

S путем регулирования напряжения или тока, подаваемого на электроды.

На прилагаемом чертеже изображен один из вариантов устройства, позволяющий осуществить предлагаемый способ.

10 Как видно из чертежа, ампула немеет одну плоскую стенку 1, в которую впаяны два электрода 2, служащие для измерения электропроводности стекающей пленки полимера.

Для нанесения раствора полимера на плоскую

15 стенку ампулу поворачивают в горизонтальное положение с помощью специального устройства, которое позволяет возвращать ампулу в вертикальное положение с постоянной скоростью.

20 Этим обеспечивается независимость скорости стекания раствора полимера от других параметров, кроме вязкости, обусловленной концентрацией полимера. Независимость вязкости раствора полимера от температуры обеспе25 чивается термостатированием. Для этого ампула помещается в термостатирующую рубашку, подсоединенную к ультратермостату.

Точность термостатирования не менее +1-0,01.

Предмет изобретения

1. Способ измерения концентрации полимеч5 ров в электропроводящих растворах, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, исследуемый раствор полимера подают порциями вдоль вертикальной стенки между двумя электродами, располо40 женными перпендикулярно к этой стенке, и измеряют скорость изменения электропроводности в цепи электродов.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния на резуль45 таты измерений изменения удельной электропроводности, перед началом измерений поддерживают постоянный уровень электропроводности в цепи электродов для полностью погруженных электродов.

Редактор E. Семенова

Составитель И. Алимова

Техред Т. Курилко

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Заказ 2123/1 Изд. Мз 1446 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2