Способ определения коэффициента диффузии и растворимости газа в жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 283989 Союз Советски Социалистически Республиквидетельстваависимое от явлено 26,Х 1,1966 ( 1115165/26-25 л 421, 13/03 единением заявки М Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Мииистрав СССР.11,1970. Бюллетень8 4.И,1 Дата опубликования описан огвиню Авторыизобретения В. Макаренков, В. В. Яковлевский, Л.М. Панченков, В, В. Малышев и В. Гогиттт; аявитель СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА ДИффУЗИИ И РАСТВОРИМОСТИ ГАЗА В ЖИДКОСТИИзвестны способы определения коэффициента и растворимости газа в жидкости, включающие операции отбора проб и измерение .распределения концентрации диффундирующего вещества по глубине столба жидкости при помощи оптических и радиометрических методов, При отборе проб происходит перемешивание жидкости, а температурные возмущения снижают точность эксперимента вследствие возникновения конвекции жидкости.Предложенный способ отличается от известных тем, что в процессе эксперимента поддерживают постоянное парциальное давление газа над слоем жидкости и измеряют его расход, по которому судят о коэффициенте диффузии и растворимости газа в исследуемой жидкости. При этом толщину слоя жидкости выбирают такой, при которой выдерживается соотношение 6 Р(1700, где 6 - критерий Грасгофа, а Р - критерий Прандтля. Это позволяет существенно повысить точность эксперимента за счет исключения возмущений вследствие конвекции жидкости и обеспечения высокой точности замера объема растворяющегося газа.На чертеже изображено устройство, при помощи которого может быть реализован описываемый способ,Устройство включает диффузионный бачок 1, имеющий диафрагму для обеспечения малых входных скоростей газа, амортизированную рамку 2, опирающуюся через три винта 3 для горизонтирования и резиновые амортизаторы 4 на массивную раму 5, которая ус 5 тановлена на резиновые амортизаторы б, уровень 7, установленный на рамке 2.Рамка с диффузионным бачком помещена всосуд 8 термостата. Нагреватель 9 предназначен для быстрого разогрева термостатирую 1 О щей жидкости. Термостат 10 со змеевикомобеспечивают поддержание постоянной температуры. Система измерения давления состоитиз эталонного бачка 11, ртутного пьезометра12, вакуумметра 18, наклонного водяного пье 15 зометра 14 с четырехходовым краном 15. Система подачи и замера объема растворяющегося газа состоит из бюретки 1 б, системы бутылей 17, осушителя 18, кранов 19 - 22, а также игольчатого крана 28,20 Эксперимент производят в следующей последовательности,После тщательной проверки на герметичность при давлении, соответствующем условиям эксперимента, при помощи водяного пьезо 25 метра 14 пьезометр отключают поворотом крана 15 в промежуточное положение, заливаютопределенное количество жидкости в диффузионный .бачок и производят вакуумнрованиечерез кран 24 при закрытом кране 20 для удаЗО ления растворенных в ней газов до установле263989 Пр едм ет изобр етен и я;аказ 2452 Тираж 500 Подписи ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 горская типография ния равновесия при некотором небольшом давлении Р,.Производят разогрев термостатирующей жидкости и далее дают необходимую выдержку для выравнивания температуры по всему объему термостатирующей жидкости и диффузионного бачка. Заполнение диффузионного бачка производят через краны 20 и 22 или через кран 23 непосредственно из бутылей 17 до давления Р ,+ Р, + Р,(Р, - давление паров жидкости при температуре эксперимента, Ря - парциальное давление газа, при котором определяется коэффициент диффузии и предельная концентрация). Эталонный бачок заполняют до этого же давления через кран 21,Момент заполнения принимают за начало отсчета времени. После этого подключают пьезометр 14, кран 20 переключают для пода. чи газа из бюретки. Через кран 23 поддерживают нулевое показание пьезометра. Через промежутки времени Лт пЬезометр особенно тщательно уравнивают, закрывают игольчатый кран и производят замер объема газа в бюретке. Разность показаний бюретки ЬР кр равна объему, растворившемуся за время. Ьт, приведенному к барометрическому давлению 5 Р,ри температуре бюретки Т;р.Эксперимент продолжают 20 - 60,иин в зависимости от значений коэффициента диффузии и предельной растворимости (концентрации).10 Способ определения коэффициента диффузии и растворимости газа в жидкости с ис пользованием метода газовой фазы, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности, поддерживают постоянное парциальное давление газа над слоем жидкости и измеряют его расход, по которому судят о коэффициенте 20 диффузии и растворимости газа в исследуемойжидкости, при этом толщину слоя жидкости выбирают такой, при которой выдерживается соотношение бг Р (1700, где бг - критерий Грасгофа, Р - критерий Прандтля.