Устройство для измерения разности температур при конденсации паров растворителя на поверхность раствора

П 9) И ЗСЮ 0 01 К 7 02 ГОСффдъ ИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТО СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(71) Ордена Ленина институт химческой физики АН СССР(прототип) . О ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Р ПРИ КОНДЕНСАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ее дифференциальи герметизирую- о т л и ч,а ючто, с целью и измерения, болочка снаблоскими вершина- не смачиваемого риала, а плоскосматериалом, смаелем.(54) (57) УСТРОЯСТРАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТПАРОВ РАСТВОРИТЕЛРАСТВОРА, содержащную термобатареющую ее оболочкущ е е с я тем,повыаения точносгерметизирующаяжена выступами с пми и выполнена изР растворителем матти вершин покрытычиваемым раствориИзобретение относится к применению термочунствительных элементов и может быть использовано преимущественно для определения молекулярной массы методом измерения тепловых эффектов конденсации (ИТЭК) . 5ИТЭК осуществляется в термоста"тируемом объеме измерительной ячейки, заполненном насыщающими парамивыбранного исследователем растворителя. На разделенные пространством 10рабочие участки поверхности помещенных в объем измерительной ячейки термодатчиков наносится растворисследуемого вещества (измерительная поверхность) и чистый растворитель (сравнительная поверхность),Иэ-эа разности давлений упругостинасыцающих паров над раствором ичистым растворителем на измерительную поверхность начинается конденсация паров растворителя иэ объема20ячейки. Выделяющееся при этом тепло фиксируется термодатчиком, при"чем уровень отсчета задается температурой сравнительной рабочей поверхности термодатчика, т.е. измерение дифференциальное. Величина выходного сигнала позволяет получатьсведения о молекулярной массе ис"следуемого вещества (при известнойвесовой концентрации раствора) или,о других параметрах исследуемой системы (коэффициент диффузии, теплотыиспарения и т.д.).Известны устройства для измерения тепловых эффектов конденсации, 35содержащие терморезисторы в качестве датчиков разности температур 111 .Однако применение терморезистаровв приборах для определения молекулярной массы ограничивает возможности прибора. Это связано с неустранимым явлением разогрева терморезистора эа счет токов измерительной схемы, т.е. ухудшением отношения сигнал/шум (Для малих сигналов) 4по сравнению с термодатчиками, неподключаемыми к внешнему источникупитания, например термопарами.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройстводля измерения тепловых эффектов конденсации паров растворителя на поверхность раствора, содержащее дифференциальный термодатчик (термобатарея) с герметизирующей оболочкой. Роль измерительных и сравнительных участков поверхности в известномустройстве выполняют поверхности канавок (углублений) в оболочке,имеющей Ш-образную Форму в разре- бОзе (2) .Недостаток известного устройства - низкая воспроизводимость величины выходного сигнала от опыта копыту, обусловленная неконтролиру- у емым перемещением раствора с рабочей поверхности на сравнительнуюповерхность оболочки термодатчикав момент нанесения пробы - переполнения канавки раствором, а такжево время измерения за счет сил диффузии и капиллярных эффектов,Цель изобретения - повышениеточности измерений.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для измеренияразности температур при конденсации паров растворителя на поверхность раствора,содержащем дифференциальную термобатарею и герметизирующую ее оболочку, последняяснабжена выступами с плоскими вершинами и выполнена из не смачиваемого растворителем материала, а плоскости вершин покрыты материалом,смачиваемым растворителем.На чертеже изображено устройство,общий вид.Устройство содержит термобатарею 1 и герметизирующую фторопластоВую оболочку 2, снабженную двумяполами выступами 3. Рабочие поверхности 4 и 5 полых .выступов имеют металлическое корроэионно-стойкоепокрытие, разделительные поверхности 6 такого покрытия не имеют.К каждой из внутренних верхних стенок полых выступов 3 прикреплена:.батарея 1 непосредственно или черезтеплосъемы 7,Устройство работает следующим образом.Несколько капель растворителя ираствора исследуемого вещества наносят соответственно на поверхности 4и 5. Так как давление насыщающегопара ад поверхностью раствора меньше давления насыщающего пара растворителя при одинаковой температуре,на поверхности 4 начинают конденсироваться пары растворителя, Выделяющаяся теплота конденсации приводитк появлению разности температур,измеряемой термобатареей ) обычньм способом.В предлагаемом устройстве устранены эффекты капиллярного и диффузного перемещения раствора с из-мерительной и сравнительной поверхностей эа счет свойств смачиваемости и несмачиваемости соответствующих поверхностей. Это уменьшает случайную ошибку измерения и позволяетполучить заданную точность определения теплового эффекта конденсациипаров растворителя на поверхностьраствора при существенно меньшемчисле измерений. Форма рабочей поверхности в виде плоской вершинывыступа увеличивает телесный уголсбора конденсирующихся молекул растворителя, что увеличивает измеряемую величину разности температури повышает точность измерения.