Устройство для определения смачивающей способности несмешивающихся жидкостей и твердых тел жидкостями

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное IH авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.77 (21) 2440177/18-25 с нрисоединенлем заявки №вЂ” (23) Приоритет—

51) М K.з г б 01 N 13/02

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень №40 (53) УДК 532.612.4 (088.8) (45) Дата сиуоллко ва ния описания 21.09.78 (72) Авторы изобретения

О. К. Кукурс и 3. П. Барбане (71) Заявитель Институт неорганической химии АН Латвийской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СМАЧИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

И ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЯМИ

Изобретение относится тк л аборатортной технике IH может быть IIlplHIvleíåío для oillределения с мтач итвающей способности конденсированных фаз и порошковых материало в п р и,иаследова н ии почвы, тг рунта, пиг- 5

МЕНтаВ IH иаПОЛВИтЕЛЕй, тиаСЕЛ, ПОтВЕрХНаСTно-активных соединений IH других тех н и ческти,х птр,одуктав.

В л абер атер|ной .п р а ктитке ясп ол ьз уют нескольтко методов ма ра ктер испи ии смачиВ BIHIHM,ÊOIÍÄÅjíСИРОВта Н НЫХ фаэ жИДКО СтЯМИ.

Известен метод «лежащей каплями» для определения к раевого угла смачи вания. Согласно этому методу одна тиз исследуемых фаз обр азует,гор изо нталыную поверхность, 15 на,которую жидкость IHBIHoicHòñÿ IB,BHäå иеболышой каплями (1). Ом ачиватние характеризуется краевьгм углом О, который образуется между тповерх ностью;и каплей в точ ке солр1ико стновен ия прех фаз. Чем,меньше угол 20

О, тем лучше жидкость смачивает "пвердую поверхность..KpjaeBOH угол измеряют или с помощью оптичеоюих средств,,или на экраНЕ Jlо уВЕ IIHHBHIHQIMQ тИЗОбр ажЕ НИЮ .КатПЛ И.

Для лсследоватнтия см.ачив а ния пористых тел IH HojpoIIIJKK3IBblx матЕр иалов обычно используют методы стекля)нтных трубок IB IBepтикальтнои или грризоиталыном ва риантах.

По тэтим методтам исследуемый материал измельчают до по рташ иа, .котарый вп рессо- 30 вывают .в т рубку-держатель. В верти кальном варианте трубку Ic твердым .материалом размещают вертл калыно,,=мачиватние ха ракте ризуется скоростью перемещения франта жидкости в трубке вверх при наличии избыточного давления, создаваемого НВВНе, Наиболее бликим техничесюим решен нем .к изобретению является устройство для

ollIpеделения смач ивающей спасобно сти нестмешиаающихся >юидкостей,и твердых тел жидкостя мл, состоящее из гартизотнтальной стеклянтной трубки и измерительной линейки (2). Избыток давления создает столб жид кости,,которая |находится в,вЕртикальной части трубки. Скорость дропитки отсчитывают по перемещению фронта жидкостл IB материале. Ха рактер ная особенность методов трубок — это то, что жид кость и поро шак тнаходятся в одной трубке, поэтому с мач ива ние т рубки накладывается на см ачиваосие парашка.

Учет влияния лзбыточ ното да|вления, влHHIHHH трубки на скарость смачива н ия порошка и определение краевого угла, особенно на тнеоднород ной паверхтности, связаны с большими эксперименталынытми и расчетными труд|ностятми. Исследование смахивания пористых тел без их п редватрителынопо траз.ру шени,я при этом невозможтно.

630562

Цель, изобретения — обеспечееие устранения IBJIия(ния,избыточ(ного давления жидкости,и од(нс(в(ре(меннаго смачизания cTe(HIKH тру(бки и исследуемого материала.

Для этого один конец трубки (изопнут

U-о о р аз(ню, панч ем вер т(икал ьн ый к ан(ец JpeBbløtaåò .це(нтральную л(ян(ию (горизо(чтальиой части трубками IHB (расстояние, (равное высоте KBIIIHJIJIsktp(Htol o под(нятия жид(кост,и в трубке. (П(р едл а па ем ое yczpoHICTIBO Il(pepc TBBJleH(o яа чертеже.

Оно содержит пар(изантальную стеклянную т(руб(ку 1(и шкалу 2.

П(р(и и(сследова(ни и раз(но(родных жидкос- 15 пей доспаточно и(меть (набар трубак c шагом

1 —.2 л.лю. Ис(сл едуема(я нове(рхно(сть 8;II!p!H(BOдится (в контакт с U-об(разныгм концом трубии, через (который ж(идкость (вытекает из трубки, (ка(к из сифона.

Проводят измерения следующим образом.

Оп(ределяют (высоту (ка(п(илляр(ното поднятия да(н(ной жидкости в трубке путем создания контакта U-образного конца трубки 25 . ж(ид(костью.

По (результатам определения высоты нодбирают соответствующую прубку (и полностью за(пол(няют жидкостью.

Создается ко(н"пакт т(рубин Ic исследуемой пове(рхностью. B (результате смачHIBBIHIHH жидкость выте(кает (из сифо(на.

С помощью секундаме(ра засекают B(ремя истечения оиределенных,порций жидкосTIH по шкале 2. 3(H!BH в нупрен(н(ий д и(а(метр труб(ки, ско(рость смачивания пересчитывается на объем и выражается,в координатах время — (объем.

Смач(наа(ющую способность (ил(и капилл(я(р(ное да(злен(ие (мож(но (р(асс(ч:итать (количе- 4О ствен;но по следующей за(ьи(снмоспи:

Р = 81V q 8l - (1

-илир = — -— г r

45 где р — (кап(илля(р(н(ое да(влеи(и е,,под (кото(ры(м ж(идкасть,всасывается в (nolpbl или (р,астеиаетея (пю (паверхlHOIC ПИ, Н!М2, 7) — (вязкость ж(идкасти (ди(намичес- 5О ка.я); г — радиус т(рубки;

V — ооъем ж(идкост(и, (котарый расходуется .на смачивание (всасывается в,vllaте(р(иал) за время т;

l — дли(н(а столба ?кидкоспи, саответспзующая ооъему V пр(и;радиусе r.

В,рез уль пате действия павЕрхнаспных ((межфааных, ка(п(илля(р(ных) аил ж(ид(ко(сть беспрепятственно (вытекает:из т(руб(ии cî скс(ростью, IKto To(p BH п(ропарц(иан(альн(а (амачи(зающей способности данной II(alpbl жидкость — пве(рдое тело и жидкость — ?кидкость.

Пр(и;иопользова(нии да(н(ного устройспва пс(рошковые образцы могут быть з ап(рессо BBIHbI,â tKoJIbUB такого д(наеме пра, чтобы,избеж(ать сон(р икосновен(ия стенки с ?к(идкостью, так как следить за перемещением фрсита жидкости в поро(шке нет (необходимости.,Достаточно, если д(иа(метр колец в

6 — 8,раз больше диаметра измерительной т.рубил.

Образцами могут служ(ить готовые издел(ия, (их ф(рапме(нты (куски, обломки), занылен(пые поверхно(сти,или поверхности с ."?родукпа((м(и кор(розни (ил(и слой (ма(сел, омазоч(ных (и других (матер(иало(в.

Ф,ормула изобретения

Уст(ройство для определен(ия смачи(вающей clloco6HOICIIH (неомеши(ваю(щихся .ж(идкостей (и твердых тел,ж(ид(костями, состоящее из горизонтальной стекля(иной трубкии измерительной л(и(нейки, о т л:и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устравения tBJIIHHIHIHH избыточного даBJIBHIHÿ жидкости и од(но временного см.ачивания cTBHIMH трубки и;исследуемого (матер(иал(а, оди(н (ко(нец трубки изопнут U-образно,;п(ричем иер пикальный ианец п(ревыш(ает цен пральную лин(ию (пс(риз с(нтальн(ой ч а(сти трубки IH(a (р асстоя(н(ие, (р,ав(ное,вы(соте (капилляр(ного поднятия да(и(ной ж(идкости:в прубке.

Источи(ик(и инфо(р(мации, (п(р(вн(ятые во в(н(и(ма(ние при:экспе(ртизе:

1. Авто(рексе свидетельство СССР № 438904, кл. G О1 N (13В2, 1974.

2. Зи(м,ан А. Д. Адгезия ж(ид(коспи и смачива(н(ие. М., 1974, с. 66.

630562

Составитель С. Беловодченко

Техред С. Антипенко Корректор И, Симкина

Редактор И. Грузова

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент>

Заказ 737/1153 Изд № 682 Тираж 850 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5