Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленной струи

 

615389

На чертеже изображено предложен ное устройство. Система измерения оптической плотности в проточной кювете для простоты .иа чертеже не показана.

Вакуумные колонки 1 для подачи реагентов имеют поршни 2. Поршни жестко соединены перемычкой 3 для одновременного их перемещения вверх-вниз.

Подача реагентов в вакуумные колонки осуществляется через каналы 4. Трубопроводами 5 колонки соединены с полостями блока. выталкивающих поршней 6, состоящеж из коаксиальиых поршней. ,Между полостями вакуумных колонок и блока выталкивающих поршней имеются краны 7 для их разобщения в момент опыта.

Полости блока выталкивающих поршней, сужаясь, образуют вместе с обтекателем 8 .смеситель типа «сопло», соединяющийся с наблюдательной проточной . кюветой 9. На выходе йз кюветы установлен безупорный . стоп-шприц !О, служащий для остановки потока. С целью исключения обратного гидравлического, импульса из полости стопюприМа в наблюдательную ироточную кювету в канале установлен беспружинный обратаый шариковый клапан l.

Нажимные штыри !2 с эксцентричным уиип@еиием позволяют фиксировать поршеиьь 13 стоп-шприца в нижнем .положении ари наборе реагентов в полости блока выталиаивщих наршией.

Игольчатые клапаны 14 служат для уда; ления из полости стоп-шприца отработанной смеси.

1!рнвод блока выталкивающих поршней осуществляется пневмогидравлическим аккумулятором, включающим корпус 15 крышку !6, гидравлическую полость 17 и пневматическую полость, называемую камерой сжатия !8, Раз%еленке данных камер между собой осуществляется сильфоном 19. Сильфон жестко связан с втулкой 20, которая в свою очередь жестко связана через передаточную втулку 21 с блоком выталкивающих поршней. Ход блока выталкивающих поршней, т. е. выдавливаемая- доза реагентов во время опыта, регулируется винтом

22 с ручкой 23 и контргайкой 24. Винт через шток соединен с поршнем 25, в который упирается втулка 20 в конце своего хода, Подача воздуха в камеру сжатия !8 осу-. ществляется краном 26. Трубопроводом 27 гидравлическая полость 17 соединена с гидравлической полостью высокого давления мультипликатора 28, являющегося зарядным устройством. Подача сжатого воздуха в полости 29 и 30 мультипликатора осуществляется через электропиевмокланан 31, сиг.нал к которому поступает от датчика конечного положения 32 через реле ЗЭ.

Фиксация втулки пневмоаккумулятора с блоком выталкивающих .поршней в нижнем крайнем положении осуществляется пневмоцилиндром, одностороннего действия 34, который является пусковым механизмом. Подача сжатого воздуха в пневмоцнлиндр н стравливание его в атмосферу осуществляется электропневмоклапаном 35 по сигналу от датчика конечного положения 32. Надпоршневое пространство вакуумных колонок

1 связано с постоянным воздушным давле-нием, необходимым только для перемещения поршней 2.

Устройство работает следующим образом

Подготовка к работе заключается в запол-! з ненни системы реагентами. Для этого за перемычку 3 вводят поршни 2 в верхнее положение н удерживают их запором (на чертеже условно не показан). Через каналы в поршнях 2 заполняют систему жидкостью (вода, спирт или реагенты) для удаления воздуха. Игольчатый клапан l4 приоткрывают, чтобы воздух мог выйти нз полостей блока выталкивающих поршней в кю. веты. Закрывают каналы в поршнях 2, снимают запор. с неремычкн 3 к нажатием руки р на нее вытесняют поршнями 2 жидкость нз колонок иа слив, удаляя воздух из системы. Поворотом нажимного штыря 12 норшень 13 стопорят в нижнем положении.

Закрывают клапан 14, открывают каналы в порщнях 2 и взводят поршни снова. Зали вают реагенты, вакуумируют (при необходимости). Винтом 22 устанавливают требуемый объем реагентов. Блок поршней б находится в крайнем верхнем положении. Пневмоцнлиндр 34 напитан ежатым воздухом. Поза дается электрическое питание. Устройство .готово к работе. Подается сжатый воздух.

s полость 30 мультипликатора 28. Аккумулятор заряжается. Блок выталкивающих поршней 6 вместе со втулкой 20 двигается вниз.

Происходит набор дозы в полости блока иы. И талкивающих поршней. Поршни 2 вакуумных колонок 1 движутся вниз, следя за движением блока поршней. При достижении штоком датчика конечного положения 32 последний подает сигнал на электропневмоклапан 35, который соединяет воздушную полость нневмоцилиндра 34 с атмосферой и под действием пружины поршень нневмоцилиндра своим штоком фиксирует. блок выталкивающих поршней. Произошла зарядка пневмоаккумулятора. Одновременно сигнал

45 с датчика конечного положения 32 посту-. пает на реле ЗЗ, которое с заранее выбранной задержкой подает электрическяй сиг.нал на электропневмоклапан 31, и последний сообщает полость 30 с атмосферой, а полость 29 с магистралью со сжатым воздухом; Гидравлическая полость 17 пневмоаккумулятора частично оевобождается от жидкости. Кранами 7 вакуумные колонки

1 разобщаются с полостями блока выталкивающих пор аней. Нажимной штырь 2 устанавливается в крайнем верхнем положении. С помощью электропневмоклапана

35 в полость пневмоцилиндра 34 подается воздух, Шток пневмоцилиндра 34 освобождает втулку 20 н блок поршней 6 выталкивает реагенты через смеситель в кювету, а

Формула изобретения

Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленной струи; содержащее проточную кктвету, сме. ситель, стоп-шприц, блок выталкивающих поршней, дознрующее устройство, вакуумные колонки, систему измерения и пневмопривод, выполненный в виде корпуса с крыш кой, внутри которого по оси расположен шток с пдршнем, а на конце штока расположен механизм регулирования хода поршня, отличающееся тем, что, с целью автома гизации работы устройства, оно снабжено датчиком конечного положения, установленным на крышке корпуса, втулкой, закрепленной на крышке снаружи корпуса, и.пусковым механизмом, взаимодействующим с втулкой.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что пневмопривод выполнен в виде пневмогидравлического аккумулятора и пневмогидравлического мультипликатора, соединенных друг с другом через датчик конечного положения.

Источннки информации, принятые во вниманне прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ah 2185!4, G О1 N 21 28, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР. ,% 296983. G Ol И 7j00, !97!.

615389

5 порция смеси из кюветы направляется в стоп-шприц. В смесителе происходит смешение реагентов, чему способствуют спиральные канавки на обтекателе 8. Поршень стопшприца !0, перемещаясь вверх, освобождает пространство для приема прореагиро- S ванной дозы. Поток останавливается, что, обеспечивается значнтельной массой поршня в сравнении с массой дозы, наличием снл трения в поршневой паре. Обратный шариковый клапан ll не дает возможности передачи гидравлических колебаний в кювету.

С момента остановки потока в кювете 9 ведется регистрация реакции спектрофотометрическим нли другими способами.

По окончании процесса открывают кла- и пан 14, нажимая на штырь 12, сливают отработанную смесь и фиксируют поршень 13 в нижнем положении. Закрывают клапан 14 для нового опыта н т. д. до израсходования реагентов в колонках 1.

Благодаря нспользованию предлагаемого устройства повышается точность эксперимента за счет лнквндации вибраций, вносимых ударным приводом, вдвое повышается производительность устройства за счет лнквидации тяжелого ручного труда и за счет ру того, что многие операции, предшествующие началу регистрации,- автоматизированы. иииц завхоз з!н> зз ж I I!2 ill llllli н<н.

4м ппп .и, жгорол, ул. !1роектная. 4