Устройство для исследования химических процессов

Б. Аа Максименко, Д., М.: Паладе алЬфВ. Шацо зобрете флнтехнМеский институт"ъ.,ена Трудового Красного Знамен Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМПРО 1 ХЕССОВ. помещают коси 2 акционной оненть Изобретение относится к измеритель ной технике и непосредственно к приборам для изучения химических реакций, сопровождающихся выделением или поглощением газов.Известна установка для изучения хи- мических реакший, сопровождающихся гаэообменом, состоящая из ).-образного манометра и соединенной с ним реакдионной камеры 1 1 .Недостатком указанного устройства , является то, что оно не позволяет одно временно с пропвссом газообмена исследовать процессы, протекающие в жидкой фазе. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования химических процессов, содержащее реакавнную камеру, еоединенную с Ц -образным капиллярным манометром. К корпусу реакционной камеры крепятся один . или несколько боковых сосудов,в которые 1 3Однако такая конструкция прибора 1позволяет прослеживать лишь за динамикой поглощения или выделения газа жид 5кой фазой в процессе протекания хими,ческой реакции. Для более глубокогоисследования изучаемой реакции необходима сравнимая информапия о продессах,протекающих как в жидкой, так и в газообразной фазах. Часто такую информациюмогут дать дополнительные опыты по определению изменения концентрации. Нионов рН-метрическими измерителями.Однако получаемые таким образом рН-метрические данные весьма приблизительноотражают процессы, протекающие в реакционной камере, так как условия проведения процесса в реакдионной камере 2 о и в ячейке рН-метра неодинаковы, Вследствие этого лишь условно можно сравнивать кинетику изменения давления газав реакционной камере и кинетику изменения концентрации Н ионов .в жидкой фазе0849 10 20 30 40 45 50 3 10011 ель изобретения - одновременное из-.мерение давления газов и концентрацияводородных ионов в жидкой среде,Поставленная цель достигается тем,что устройство для исследования химических процессов в жидких средах, протекающих с выделением или поглощениемгазов, содержащее реакционную емкостьи О-образный манометр, соединенный сней, снабжено рН-метром с установленными в реакционной емкости измерительным и вспомогательным электродами, впоследнем из которых выполнено отверстие для введения токопроводящего раствора, расположенное в газовом пространстве реакционной емкости,Существующие в настоящее времявспомогательные электроды для потенциометрии, обеспечивающие высокую точность измерений, являются проточными.При работе из их корпуса вытекает небольшое количество токопроводящего раствора, объем которого в каждом конкретном опыте неизвестен. Применение проточного вспомогательного электрода для 2измерения рН в реакционной камере приводит к увеличению объема жидкой фазыв камере за счет вытекания некоторогоколичества токопроводящего раствора изкорпуса электрода в реакционную камеру,что приводит, в свою очередь, к искажению данных манометрических измерений.При предлагаемом расположении вспомогательного электрода, когда отверстие,выполненное в его корпусе, находится.в реакционной камере, рабочий объем реакционной камеры, занимаемый как жидкой, так и газообразной фазой, и внутренний объем электрода, заполненный токопроводящим раствором и воздухом, составляют единую замкнутую систему,поэтому перетекание жидкости из однойчасти замкнутой системы в другую ужене приведет к изменению давления в реакционной камере. Это позволяет одновременно с измерением динамики поглощения газа проследить за изменениемрН жидкой фазы в ходе реакции, не внося ошибки в манометрические измерения,На чертеже изображено устройство,общий вид.Устройство для исследования химических процессов состоит из реакционнойемкости 1, к которой на шлифах крепитсябоковой сосуд 2, В реакционную камерувставлены измерительный 3 и вспомо 5гательный 4 электроды. Расположениепоследнего таково, что отверстие 5 вего корпусе находится в самой реакционной емкости 1. Электроды подсоединенык рН-метру. 6. Реакционная камера соединена с манометром 7, на одном колене которого расположен двухходовой кран8, Заданная температура в камере поддерживается термостатом 9,Устройство работает следующим образом,В рабочее пространство реакционнойемкости 1 и в боковой сосуд 2 помешают компоненты реакционной смеси,Присоединяют камеру к манометру 7 и помешают в термостат 9. После термостатирования закрывают кран 8 и поворотом бокового сосуда 2 на 180 прио водят компоненты реакционной смеси во взаимодействие, С началом химическойреакции одновременно снимают показания манометра 7 и рН-метра 6. При необходимости к рН-метру может быть подключен самопишущий потенциометр, Поскольку внутреннее пространство вспомогательного проточного электрода и реакционнойкамеры составляют единую замкнутуюсистему, перетекание токопроводяшегораствбра из вспомогательного электродав реакционную камеру, связанную с манометром, не будет сказываться на точности и достоверности показаний манометра, Изменение давления в системеобусловлено только поглощением или выделением газа, связанным с протеканием химической реакции,Расчет количества поглощенного или выделенного газа производится по уравнению открытой манометрии с учетом поправки на температуру и изменениеатмосферного давления в ходе опыта,Константа реакционной камеры вычисляется по формуле Барктрофа-Варбурга,Предлагаемое устройство позволяет одновременно наблюдать как за динамикой поглощения или выделения газа жидкой фазой в процессе протекания химической реакции, так и за изменением рН жидкой фазы, повышает надежность и точность манометрических данных при условии одновременного измерения рН жидкой фазы и давления в системе, сокращает время на лабораторный эксперимент и уменьшает материальные затраты,Формула изобретения Устройство для исследования химических процессов в жидких средах, протекакицих с выделением или поглощениемСоставитель А, ТарасовРедактор М, Янович Техред М.Тепер Коррект Зак 3 екмар з 1367/4 Тираж 871 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Подписноо комитета СССРи открытийРаушская набд. нт, г. Ужгород, ул, Проектна лиал ПППП 5 1000849 бгазов, содержащее реакциоьную емкость, токопроводящего раствора, расположени 0-образный манометр, соединенный с ное в газовом пространстве реакционнойней,: о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, емкости,с целью одновременного измерения дав- Ис точники информации,ления газов и концентрации водородныхпринятые во внимание при экспертизеионов в жидкой среде, оно снабжено рН 1. Юинг Г. В, Инструментальные метометром с установленными в реакцион-ды химйческого анализа. ГХИ, М., 1870,ной емкости измерительным и вспомога- с. 36,тельным електродами, в последнем из ко. Авторское свидетельство СССРторых выполнено отверстие для введения Ж 703758, кл. 6011 7/14, 1977.о