Способ определения межфазного натяжения жидкостей

1087833 2; Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что эталонное те" ло приводят в колебательное движение с помощью электродинамического вибратора, через катушку которого проИзобретение относится к измерению свойств поверхностных слоев, вчастности к измерению свойств поверхностей раздела жидкость-жидкостьи жидкость-газ.Известен способ измерения межфазного натяжения, заключанзцийсяв измерении объема капель однойжидкости, истекающих из капилляра,погруженного в другую жидкость 1 3.Недостатком данного способа является необходимость визуальногонаблюдения эа каплями и его неприменимость к исследованию быстро изменяющихся поверхностей,Известен способ измерения межфазного натяжения, заключающийся в из,мерении силы, действукицей на эталонное тело, приведенное в соприкосновение с границей фаз 23. Однако этот способ является статическим и не позволяет изучать старение поверхностей и релакционные эффекты при малых временах.Наиболее близким техническим ре.шением к изобретению является способ определения межфазного натяже" ния, заключающийся в приведении эталонного тела в колебательное движение в направлении, перпендикулярном межфазной границе и погружении тела в жидкость до соприкосновения с границей. Колеблющееся тело возбуждает капиллярнйе волны на поверхности. С помощью оптических приспособлений определяется расстояние между пучностями волн,по которому расчитывают поверхност"ное натяжение. Изменение частотыколебаний позволяет в широких пределах регулировать время образования границы фаэ 33.Способ применим к исследованию как границы раздела жидкость-газ так и границы жидкость-жидкость. пускают переменный ток с постоянной амплитудой, а величину изменения силы определяют по изменению падения напряжения на катушке. К недостаткам известного способаотносится его неприменимость к исследованию непрозрачных жидкостей, таккак в этом случае затруднено визу альное наблюдение эа границей фаз.Целью изобретения является обеспечение возможности исследованиянепрозрачных жидкостей путем устранения необходимости оптического на блюдення эа границей.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения межфазного натяжения жидкостей,заключающемся в приведении эталонно го тела в колебательное движение внаправлении, перпендикулярном межфазной границе и погружении тела вжидкость до соприкосновения с границей, эталонное тело выполняют с 20 ппоской поверхностью, которую разме-.щают параллельно границе, и погружаяэталонное тело в жидкость, измеряюттормозящую силу, действующую со стороны жидкости на колеблющееся тело, 25 а затем измеряют изменение силы послеперемещения тела до соприкосновенияс границей, по величине которогосудят о межфазном натяжении. Кроме того, предлагается приводить эталонное тело в колебательное движение с помощью электродинамнческого вибратора, через катушку которого пропускают переменныйток с постоянной амплитудой, а величину изменения силы определяют поизменению падения напряжения на катушке.При погружении колеблющегося тела в жидхость, среда оказывает тормозящее действие на тело. При приведении тела в соприкосновение сграницей фаэ беэ разрыва последнейтело испытывает дополнительное торможение эа счет растяжения межфазной 45пленки, причем эта дополнительная108833 3сила определяется межфазиым натяжением.При использовании электродинамического вибратора в качестве источника колебаний падение напряжения на катушке вибратора, через которую пропускают переменный ток постоянной амплитуды, зависит от амплитуды скорости колебательного движения эталонного тела, т.е, от величины тор- О мозящей силы.На чертеже приведена зависимость межфазного натяжения 6 от изменения напряжения.Способ осуществляют следующим образом.Эталонное тело в виде диска, жестко связанного с осью электродинамического вибратора, погружают в одну иэ жидкостей с большей вязкостью так, чтобы тело не касалось границы раздела.Пропускают через катушку переменный ток с постоянной амплитудойи измеряют падение напряжения на катушке. р 5 Затем перемещают тело до соприкосновения с межфазной границей, но без разрыва последней. Измеряют падение напряжения на катушке в этом случае. Находят разность падений напряжения 311. Величину дП определяют для ряда межфазных границ одной жидкости с другими, межфазное натяжение которых измерено другими способами. Строят график зависимости величины межфазно 35 го натяжения от 511 По полученной калибровочной зависимости определяется межфазное натяжение на границе данной жидкости с исследуемой по измеренной для кат;дой лары величине дП. П р и м е р . Проводят измерениевеличины ЬП для межфазных поверхностей неФть-водная фаза различного состава, Частота колебаний составляет 50 Гц, амплитуд - 0,55 мм, Диаметр диска - 20 мм. Параллельноизмеряется межфазное натяжение методом измерения объема капли.Используются следующие жидкости:самотлорская нефть - дистиллированная вода; самотлорская нефть -0,1 И раствор хлористого натрия вводе; самотлорская нефть - 0,1 Браствор едкого натра в воде; самотлорская нефть - 0,057. раствор ОП в воде, поверхностно-активное вещество, представляющее собой смесьразличных оксиэтилированных алкилфенолов.Полученная зависимость межфазногонатяжения 6 от величины Д 11 выражается формулой=1 с 611,где Е " коэффициент пропорциональности (см. чертеж),С помощью полученной калибровочнойзависимости по величине ДБ можноопределить межфазное натяжение награнице нефть-любая жидкость. Использование изобретения позволяет определить межфаэное натяжение жидкостей при высоких скоростях дефор мации межфазнои границы для непрозрач ных жидкостей. Кроме того, изобретение упрощает процедуру определения, так как электрическая регистрация напряжения проще оптической регистрации картины распространения волн.Составитель А. КощеевРедактор П. Коссей Техред М.Надь Корректор О.ТигорЗаказ 2647/38 Тираж 823 ПодписноеВН 1 П 1 ПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4