Устройство для определения магнитной восприимчивости растворов

 

(iii 735986

Союз Советскнн

Сощналнстическнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 12.12.77 (21) 2553572/18-25 с присоединейиен заявки ¹вЂ” (ы)м. Кл.

G 01 N 27/76

Веударстввнньй квмнтвт

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 25,05.80. Бюллетень ¹ 19 до делам нэвбретеннй н открытий (53) УДК.,539.218 (088. 8) (Дата опубликования описания: 28.05 80

Ю, Б. Клетеник, Л. И, Скворцова и В. С. Хоцей (72) Авторы изобретения

Институт физико-химических основ переработки минерального сырья СО АН СССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к магнетохимии и может быть использовано для ко личественного определения парамагнитных веществ в растворе по измеренной величине магнитной восприимчивости раствора.

Известны устройства, на основе так называемых весов Гуи которые используются для определения магнитной вос-- -приимчивости твердых тел, порошков и раствооов, в которых цилиндрическое тело или ампула с раствором подвешивается между полюсами магнита и уравновешявается весами до и после наложения магнитного поля. Изменение веса соответствует силе взаимодействия вещества с магнитным полем, зная которую можно рассчитать. магнитную вооприимчивость Щ .

Весы Гуи позволяют измерять маг нитную восприимчивость растворов с вьъсокой точностью и чувствительностью, несмотря на многочисленные усовершенствования, ускоряющие процесс взвеши2 вания, это устройство сохраняет следующие основные недостатки; — 1) длительную и кропотливую операцию заполнения ампулы анализируемым раствором, 2) загрязнение сухой поверхности ампулы ферромагнитным веществом, что затрудняет использование его в серийных анализах.

Наиболее близким к изобретению яв10 ляется устройство для полунепрерывного измерения магнитной восприимчивости невязких жидкостей (1), состоящее иэ не неподвижной кюветы, закрепленной между полюсами электромагнита, в которую поступают анализируемый раствор, весов, запаянной ампулы, наполненной жидкостью с известной магнитной восприимчивостью, опущенной в иссследуемый раствор и подвешенной на тонкой металлической нити к весам. 2 .

Известное устройство имеет невысокую чувствительность и точность измерений, вызванную тем, что на нить, посредством которой ампула крепится к весам, дейст73 вует сила поверхностного натяжения, вследствие чего возникает гистерезис смещения нити в зависимости от силы взаимодействия от силы взаимодействия с полем. Кроме того, дополнительную нестабильность смещения вносят раэли ные загрязнения, которые могут изменять силу взаимодействия нити с поверхностью жидкости, Так при диаметре нити 0,1-0,05 мм на нить действует сила более 2 мГ. Таким образом, данное устройство позволяет измерять магнитную восприимчивость раствора, содержащего парамагнитный ион с высокой магнитной восприимчивостью в количестве более 10 г/л с точностью не ниже

1%.

Цель изобретения повышение чувствительности и точности измерений магнитной восприимчивости растворов.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, состоящее иэ магнита, между полюсами которого помещена кювета с анализируемым раствором весов ампулы, подвешенной на нити к весам и погруженную в раствор, снабжено вибратором, смонтированным в верхней части кюветы, датчик которого. погружен в поверхностый слой раствора, Ка чертеже показано устройство для измерения магии ной восприимчивости растворов .

Оно состоит иэ кюветы 1, неподвижно закрепленной между полюсами электромагнита 2 запаянной ампулы 3, подве шенной на тонкой кварцевой нити 4 к аналитическим весам 5, имеющим электромагнитное устройство на коромысле весов (на черт. не показано) и погружен« ной в раствор, электровибратора (на .черт. не показан) с датчиком 6, погру женным в поверхностный слой раствора воронки 7,. кранов 8, 9, служащих для заполнения кюветы жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

Неподвижная кювета 1 после промывки заполняется исследуемым раствором через воронку 7 и краны 8, 9 так, что запаянная ампула 3 полностью, погружает, ся в раствор, Ампула 3 иэготайливается из толстостенной стеклянной или кварце5986 4 вой трубки, наполняется раствором с известной магнитной восприимчивостью, запаивается и прикрепляется к весам на кварцевой нити (циаме т ром О, 1-0, 05 мм) .

Удельный вес ампулы должен быть больше удельного веса исследуемого раствора, Затем на весь период измерения включается электромагнитный вибратор с частотой колебания 50 Гц и амплитудой о, 0,5 мм, датчик 6 которого диаметром

0,2. мм, погруженный в раствор на глу-. бину 1-3 мм, возбуждает колебания поверхностного слоя жидкости. В результате действие поверхностных сил раствора

15 на нить сводится к минимуму.

Затем измеряется сила P с кото1

poN раствор действует на.эапаянную ампулу 3, путем компенсации ее разновесами H электромагнитным устройством, 20

После чего включается электромагнит, напряженность поля которого в месте расрасположения кюветы порядка 4. 10 А/ м при постоянстве силы тока, намагничивания ния + 0,1% и проводится второе измерение силы Р .

Иагнитйая восприимчивость исследуемого раствора находится иэ формулы

30 2 ". - 4 Ж .

Г=Р-Р =«(»-» =» -»» где г — сила магнитного поля, дейст-"

35 вующая на запаянную ампулу;

P„,èP - сила, действующая на запаянную ампулу при наличии и в or-, Х сутствии магнитного поля. обьемные магнитные восприимчивости ампулы 3 и анализируе- . мой жидкости;

K„,g - константы прибора, определяемые при измерении растворов с известной магнитной восприимчивостью.

Работа предлагаемого устройства проверялась измерением магнитной восприимчивости растворов железа Ш и меди П, результаты сравнивались с данными, полученными на весах Гуи и на известном устройстве. Сравнительные технико- .. экономические данные работы устройств йрвдставлены в таблице.

735986

+ 1,0

l,0

Известное, 2-3

Предлагаемое устройство 2-3 - on еделяется па амет

Таким образом, изобретение позволя--: ет уменьшить погрешность измерения на

I два порядка, увеличить чувствительность до 10 и точность измерений до 0,2%.

В результате устройство для измерениямагнитной восприимчивости возможно применять для серийных анализов парамагнитных веществ.

Формула изобретения

Устройство для определения магнитной восприимчивости растворов, состоящее из магнита, между полюсами которого помещена кювета с анализируемым

+0,01 мг 10 0,2 раствором, весов, ампулы, подвешенной на нити к весам и погруженной в раствор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, снабжено вибратором, смонтированным в верхней части кюветы, датчик которого погружен в поверхностный слой раствора, Источники информации, принятые во вннмание при экспертизе

1. Клемм В, Магнитохимия. М., 1939, стр. 53.

2. Максимов В. К. Магнитные мето ды анализа в лаборатории металлургического предприятия. Мурманск, 1962, стр. 26. (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 2417 36

Тираж 10 1 9 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,ул. Проектная, 4