Способ определения поверхност-ного натяжения жидкостей

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Ресттублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕ2ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()800831 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.79 (2I ) 2748318/18-25 (5! )М. Кл.

G 01 Al 13/02 с присоединением заявки J%

9кудерстеепвй кемктет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.81. Бюллетень Ле 4

Дата опубликования описания 01.02.81. ае делам кзебретеккй и еткрытвй (53) Уд К 543.542 (088.8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО нлтяжения жидкостей

Изобретение относится к исследованию поверхностных свойств жидкостей, в частности к способам определения поверхностного натяжения жидкостей иэ формы профиля капиллярных тел вращения (капель, пузырьков, жидких или газовых перемы5 чек и др.)

Известен способ капиллярного поднятия, согласно которому измеряют высоту столба жидкости в капилляре известного радиуса н, зная краевой угол смачивания, 10 плотности жидкости и газа над жидкостью, по методу Сагдена рассчитывают поверхностное натяжение жидкости (1).

Недостаток способа — невысокая1$ точность, что вызвано большой погрешностью в определении краевого угла смачивания.

Известен также способ лежащей кап ли, состоящий в том, что на фотографии капли или с помощью двухкоординатного катетометра измеряют координаты ряда точек профиля капли в выбранной сыстете координат и с помощью таблиц Баш2 форта-Адамса, зная плотности жидкости и газа над жидкостью, рассчитывают поверхностное натяжение жидкости f2) .

Недостаток способа заключается в большом числе измеряемых во время опыта величин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ висящей капли, заключающийся в том, что на нижнем торце круглой трубки образовывают каплю с экватором, фотографируют ее, затем на фотографии измеряют экваториальный диаметр Йв н диаметр Яв íà расОян d От в рщ иньт щцпт и и с пб мощью таблиц Зндреаса-Õàóñåðà-Такера, зная плотности жидкости и газа над жидкостью, рассчитывают поверхностное натяжение жидкости. Точность способа довольно высока н составляет 0,1 % (3).

Недостаток способа состоит в том, что необходимо измерять во время опыта тря Величины: зe (дважды) и дв

Цель изобретения — уменьшение числа измеряемых во время опыта величин для

3 &О упрощения способа при сохранении высокой точности в определении поверхностного натяжения жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения поверхностного натяжения жидкостей, включающем образование висящей капли на нижнем торце круглой трубки, на верхнем торце другой, более широкой, трубки жестко и соосно соединенной с первой, образовывают большую лежащую каплю; после образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ними равновесия измеряют высоту висящей капли и расстояние по вертикали между вершинами висящей и большой лежащей капель и рассчитывают поверхностное натяжение жидкости.

0831 4 величины i", 9 «0,9982 r/ñì, 0,0001 г/см g =981,93 см/с где @ 0 — плотность воды при 20 С;

P - плотность насыщенного водяного

X пара при 20оС; cg — ускорение свободного падения, с помошью таблиц Башфорта-Адамса рассчитывают поверхностное лЯО натяжение воды(„А =72,71 дин/cM).

Предлагаемый способ требует для оп10 ределения поверхностного натяжения жидкости меньше измеряемых во время опыта величин (всего две), чем известный способ; кроме того, для измерения используется более простой и легкодоступ-!

5 ный прибор — однокоординатный катетометр. При всем этом точность способа остается высокой (не менее 0,1%).

На чертеже схематически представле- 20 но устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит узкую трубку 1 и широкую трубку 2, на которых образовывают висящую каплю 3 и большую лежащую каплю 4. Между каплями образуется перемычка 5.

Пример. На торцах узкой (c радиусом г =0,2919 см) и шириной (с радиусом г, «2,5 см) круглых латунных . 30 трубок (торец узкой трубки строго гориэонтален), жестко и соосно соединенных друг с другом образовывают, соответственно, висящую и большую лежащую капли бидистиллированной воды. Капли образовывают такими, чтобы радиусы их оснований равнялись радиусам соответствуюших торцов трубок. Йалее дожидаются образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ни- 40 ми равновесия, термостатируя капли при температуре 20+0,1 С„После этого с помощью обычного однокоординатного катетометра КМ-6 измеряют высоту висящей капли (й =0,1730 см) и расстояние по вертикали между вершинами висящей и большой лежащей капель (И = 0,4973 см). Используя измеренные во время опыта величины Ь и Н, а также

Формула изобретения

Способ определения поверхностного натяжения жидкостей, включающий образование висяшей капли на нижнем торце круглойтрубки, отли чаю щи йс я тем, что, с целью упрошения способа, на верхнем торце другой, более широкой трубки жестко и соосно соединенной с первой образовывают большую лежащую каплю, затем после образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ними равновесия измеряют высоту висящей капли и расстояние по вертикали между вершинами висящей и большой лежащей капель и рассчитывают поверхностное натяжение жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Семенченко В. К. Поверхностные . явления в металлах и сплавах, М., 1957, с. 67-70.

2. Ивашенко Ю. Н., Еременко B.Н.

Основы прецизионного измерения поверхностной энергии расплавов по методу лежашей капли. К., Наукова думка

1972, с. 139-140.

3. Физические методы органической химии. Под ред. А, Вайсбергера, т.1,М., 1950, с. 176-180 (прототип).

800831

Составитель С, Беловодченко

Редактор И. Михеева Техред А.Бабинец Корректор Н. Швыдкая

Заказ 10408/57 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4