Способ определения знака заряда капель в эмульсиях

 

Союз Советсинк

Социалнстнчесиик

Реаттубттии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22) ЗаЯвлено 16. 07. 81 (21) 3345259/18-25 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.

G 01 R 31/00

G 01 N 13/02 с присоединемием заявки 1|Й(23)Приоритет

Гевударстеелльй камнтет

СССР яв делан лаееретевий и етернтий

Опубликовано 07. 01. 83. Бюллетень,% 1 рЗ) уды Яг.64 (088. 8 ) Дата опубликования описания 07.01.83 (72) Автор изобретения

А.А.Бебеш (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ЗАРЯДА КАПЕЛЬ

В ЭМУЛЬСИЯХ

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, в частнос,ти к способам измерения физико-химических параметров жидкйх эмульсий, и может быть использовано для измерения заряда капель в эмульсиях при определении их собирательной способности в процессе обогащения минерального сырья.

Известны способы определения знака заряда капель в эмульсиях, осно-. . ванные на исследовании электрофизи"- . ческих свойств эмульсий ) 1).

Недостатками способов являются сложность интерпретации результатов измерений и связанная с этим низкая надежность определения.

Наиболее близким решением к изобретению является способ определения знака заряда капель в эмульсиях с помощью электрофореза, включающий погружение двум электродов в эмульсию и создание разницы потенциалов между электродами. При включении электрического поля капли начинают перемещаться и о знаке заряда судят по направлению перемещения, которое регистрируют визуально 2 1.

Недостатком способа является необходимость проведения длительных наблюдений при изучении тонкодиоперсных эмульсий для надежного определения знака заряда капель, так как в этом случае на направленное перемещение капель накладывается их случайное броуновское движение.

Целью изобретения является сокращение времени определения знака заряда капель тонкодисперсных эмульсий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения знака заряда капель в эмульсиях,,включающему погружение двух электродов в эмульсию и создание разницы потенциалов между электродами; измеряют поверхностное натяжение эмульсии в

98754

0 4 ческом поле, по сравнению с замеренным без электрического подя дает возможность определить знак заряда капель эмульсии.

Если, например, к электроду, в зоне контакта которого с эмульсией, например керосина в воде, измеряется поверхностное натяжение, подведен отрицательный потенциал и величина поверхностного натяжения повысилась по сравнению с эталонным, то капельки эмульсии заряжены отрицателыно. В соответствии с законом

Кулона, капельки эмульсии, заряженные одноименно с электродом, перемещаются в противоположную ему сторону,тем самым, сних<ая концентрацию дисперсной фазы вблизи электрода. Так как вода имеет более высокое значение поверхностного натяжения чем керосин, снижение концентрации керосина в зоне электрода приведет к повышению поверхностного натяжения эмульсии. Если бы капли эмульсии были заряжены поло>нительно, то они, притягиваясь к электроду, повышали бы концентрацию дисперсной фазы вблизи его, что привело бы к снижению вторично измеренной величины 5 . При осуществле нии способа электрод мох<ет быть выполнен в виде капилляра, из которого выдавливают пузырьки газа. При этом порядок измерений остается прежним.

Проводят опыты по определению знака заряда капель эмульсии олеиновой кислоты в воде с помощью предлагаемого способа (см.таблицу).

Концентрация эмульсии, 3

Величина 4, потенциала на электроде при дин/см, + 100  †1 В

60,0

55,8

69,1

0,2

0,3

62,3

50,6

57,1

55,2

61,2

52,6

0,4

51,4

54,3

45,8

0,7

72,2

Вода

Олеиновая кислота

35,1 области между электродами в зоне контакта одного из электродов с эмульсией до и после создания разницы потенциалов, а знак заряда капель определяют по разнице измеренных величин поверхностного натяжения, при этом поверхностное натяжение измеряют методом максимального давления газовых пузырьков.

При наложении разницы потенциа- о лов между электродами заряженные капли эмульсии начинают перемещаться от одного электрода к другому. Это приводит к изменению концентрации капель в околоэлектродной области и, как следствие, к изменению поверхностного натяжения эмульсии.

В таблице приведены данные измерений для эмульсии олеиновой кислоты в воде. 2О

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемая эмульсия заливается в ячейку, внутри которой установлены плоские электроды, причем один из них выполнен с отверстием. В отверстие в середине электрода вводят капилляр и измеряют поверхностное натяжение б эмульсии методом наибольшего давления газовых пузырьков. Измеренное поверхностное натяжение характеризуется как эталонное. Затем к электродам подводят разность потенциалов определенной полярности и, не снимая.ее, вторично измеряют величину поверхностного натях<ения эмульсии. Изменение величины поверхностного натяжения, измеренного в электриЭталонное значение (без электрического поля), дин/см

6 формула изобретения

Составитель А.Кощеев

Редактор Н.Гунько Техред А.Ач - Корректор И.Демчик

Заказ 10297/33 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 9875

Из приведенных данных видно, чтопрй положительном потенциале 0 эмульсии снижается по сравнению с эталонным, а при отрицательном повышается.

-Значит, капельки эмульсии заряжены з отрицательно, что подтверждается при визуальном наблюдении под микроскопом в условиях электрофореза.

При повышении величины потенциала на электроде, в зоне которого измеря- 10 лось G до 100 В значительно сократилось время измерения до 0,5 мин, особенно для эмульсий с невысокой

0,2-0,33 концентрацией дисперсной фазы, так как б изменялось очень быстро. Например, поверхностное натяжение 0,23 эмульсии олеиновой кислоты через 0,5 мин после подачи напряжения на электрод составляет

70,8 дин/см, при эталонном значении 2о

0 = 60,0 дин/см.

Предлагаемый способ позволяет быстро и надежно определять знак заряда капель эмульсии флотореагентов перед вводом их в процесс флотации, 25 что позволяет оперативно управлять процессом в целом.

Способ определения знака заряда капель в эмульсиях, включающий погружение двух электродов в эмульсию и создание разницы потенциалов между электродами, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения знака заряда капель тонкодисперсной эмульсии, измеряют поверхностное натяжение эмульсии в области между электродами в зоне контакта одного из электродов с эмульсией до и после создания разницы потенциалов, а знак заряда капель определяют по разнице измеренных величин поверхностного натяжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Клейтон В. Эмульсии. Их теория и применение. Изд-во иностр. лит., 1950, с.128.

2. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. И., "Химия", 1976 с.197 (прототип).