Способ определения концентрации поверхностноактивных веществ в водных растворах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>911227

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I)Дополнительное к авт. свид-ву 9834458 (22) Заявлено 160680 (21) 2944253/18-25

tgq) М Кл 3 с присоединением заявки №

G 01 N. 13/00

Государственный комитет

СС СР по делам изобретений и открытий (23). Приоритет

Опубликовано 070382. Бюллетень ¹9 (53) УДК 5 43 . 54 2 (088. 8) Дата опубликования описания 070382

i . (72) Авторы изобретения

Ю.М.Абраменко, Г.П.Бенинг и Н.A.Êîðæ (?1) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к Физикохимическим методам анализа и может быть использовано для аиализа и контроля содержания поверхностно-активных веществ (ПАВ) в водных источниках окружающей среды, в промышленных и бытовых стоках, в технологической воде, используемой на различных промышленных предприятиях, а также для научно-исследовательских целей.

По основному авт.cs. Р 834458 известен способ определения концентра-. ции поверхностно-активных веществ в водных растворах, "заключающийся в измерении разности мгновенных значений поверхностного натяжения (Ас) в исследуемом растворе, полученной в результате уменьшения площади поверхности раздела Фаз вода-воздух со скоростью относительного изменения больше 0,01 с., в зависимости от концентрации эталоиного вещества и определении искомой величины по калибровочной кривой.

Этот способ предполагает, что раз- ность (з измеряется,через некоторое время (tg — время выжидания), в течение которого должно выйти на поверхность раздела заметное количество IIAB (1).

Однако постоянная времени естественного выхода на поверхность (Гв) для разных IIAB верьирует в широком диапазоне и для некоторых растворимых веществ может достигать нескольких часов. Малая скорость выхода IIAB на поверхность приводит к уменьшению чувствительности и к увеличению аре-. мени на их анализ °

Цель изобретения — увеличение чувствительности и скорости определения концентрации ПАВ водных растворов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах, заключающемуся в измерении разности мгновенных значений поверхностного натяже- . ния в исследуемом растворе, полученной в результате уменьшения площади поверхности раздела Фаз вода-воздух со скоростью относительного изменения больше 0,01 с,, в зависимости от концентрации эталонного вещества и определении искомой величины по калибровочной кривой, перед измерением поверхностного натяжения через исследуемый раствор пропускают поток.

30 газа.

911227

Пузырьки газа, проходят через объем жидкости, адсорбируют на своей поверхности ПАВ и выносят их на поверхность раздела, где производится измерение величины поверхностного натяжения. Новерхносткая концентрация ПАВ при этой процедуре быстро увеличивйется до значений, в десятки раз превышающих равновесные.

Таким образом, добавление, операции пропускания пузырьков. газа через 10 объем исследуемого раствора приводит к увеличению чувствительности и скорости определения концентрации IIAB в анализируемом растворе по разности мгновенных значений поверхностного f5 натяжения на границе раздела жидко сть-газ.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Кольцевая ванна 1 Ленгмюра выполнена с двумя поперечными перегородками (не показаны), одна из которых образует суженный участок в рабочем отсеке ванны, на котором про-изводят измерение поверхностного натяжения раствором с помощью пластинки 2 Вильгельми, снязанной с механотроком 3 при перемещении электроприводом 4 барьера 5 по поверхности исследуемого раствора. Гаэоподводящая система представляет собой камеру б с краном 7, штуцером 8 и фильтром 9, которым служит донная часть ванны с выполненными .в ней отверстиями 10.

Газ от источника газового потока через штуцер 8 поступает в камеру 6 и через отверстия 10 выходит в виде пузырьков через объем жидкости,налитой в ванну 1. 40

Устройство работает следующим образом.

Барьер 5 с помощью электропривода

4 устанавливается в исходное положение. В ванну 1 наливается исследуемый45 раствор IIAB и с помощью газопроводя- щей системы через раствор н течение заданного (экспериментально подобранного) времени пропускается газ..

После этого, с помощью пластинки 2

Вильгельми, связанной с механотроном З,измеряется разность мгновенных значений поверхностного натяжения. По величине разности мгновенных значений поверхностного натяже- 55 ния с помощью калибровочных кривых находят концентрацию IIAB в анализируемом растворе.

П.р и м е р 1.Чувствительность применяемого датчика поверхностного на" тяжения,представляющего собой плас60 тину Вильгельми периметром 10 см связанную с механотроном,составляет .в среднем 1 мВ (дн/см). Для сумгаитового хлорного сульфонола (типично.го представителя растворимых ПАВ),в 65 концентрациях 0,01 мг/л, величинуд6 равную 1 дн/см можно получить, если время выжидания (время естественного выхода на поверхность ванны площадью

500 см и с коэффициентом сжатия монослоя .150) задать равным 10 мин по предлагаемому способу для получения д(У 1 дн/см требуется 1 мин (время пропускания пузырьков аргока через раствор), т.е. время на анализ данного вещества по предлагаемому способу сокращается в 10раз.

Пример 2.Определение хлорного сульфонола в концентрации 0,001 мГ/л известным способом вообще невозможно иэ-эа ограниченной чувствительности датчика поверхностного натяжения и малости поверхностной концентрации вещества, даже если измерение hG .. проводить после достижения равновесного распределения сульфонала.между объемом и поверхностью.По предлагаемому же способу за счет того, что пропусканием пузырьков газа при определенных условиях можно практически все вещество перенести из объема на поверхность .раздела, такие малые концентрации поддаются измерению. В этом случае концентрация сульфонола,равная 0,001 мг/л, измеряется после 10ти минутного пропусканкя аргона через растнор. Учитывая то, что предельная концентраций сульфонола, которая может быть определена известным способом с параметрами, приведенными в примере 1, ранна примерно 0,01 мг/л, предлагаемый способ позволяет увеличить чувствительность способа определения концентрации ПАВ по разности мгновенных, значений поверхностного натяжения в 10 раз..

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существующими способами и устройствами, увеличение чувствительности определения концентрации ПАВ в растворах (для хлорного сульфонола н 10 раэ),унеличеиие скоро. сти определения содержания OAB н растворах (для сульфонола более чем s ..

10 раз) . формула изобретения

Способ определения концентрации поверхностно-активных веществ в вод,ных растворах по авт.св. Р 834458, отличающийся тем,.что, с целью увепичения чувствительности, и скорости определения, перед изме», рением .поверхностного натяжения через исследуемый раствор пропускают поток газа. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

9 834458, кл. G 01 N 13/00, 1979 (прототип) °

911227

Редактор Т.Киселева

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель С.Беловодченко

Техред A.. Ач .

Заказ 1105/26 Тираж 883

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, москва Ж-35, Раушская наб., д;4/5.

Корректор Н.Стец

Подписное