Способ определения капиллярной постоянной металлических расплавов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 040 01 Л 13/О П ОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ У 46кий госуд Л.Н.Тол твенго мия по Мир, каяМ кум по химии адсорбциис, 16,и химия поверхаука, 1947,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОЙПОСТОЯННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ(57) Изобретение относится н области контрольно-измерительной техникии может быть использовано в металлургической, химической и других дтрас-.лях промьнпленности. Цель изобретенияповьппение точности определения путем исключения влияния краевого угла смачивания на результат измерений, Две сообщающиеся вертикальныекалиброванные трубки заполняют исследуемым расплавом. Измеряют разность уровней расплава в трубках ивысоты менисков, По полученным данным вычисляют капиллярную постоянную. 1 табл.Изобретение относится к измерениям физико-химических свойств жидкостей и может быть использовано для определения капиллярной постоянной металлических расплавов, а5 при наличии сведений о плотностидля измерения поверхностного натя" жения.Цель изобретения - повышение точности определения путем исключения влияния краевого угла смачивания на результаты вычислений,Пример выполнения заключается в следующем. Основное равнение капиллярности .или уравнение Юнга-Лапласа имеет вида 1 1 Е= - + - ) (1) г г г1 где Е - вертикальная координата данной точки поверхности; г и г - радиусы кривизны даннойточки поверхности;а - капиллярная постоянная.Для произвольной точки поверхности мениска в трубке уравнение (1) можно представить в виде(2) где- горизонтальная координата точек поверхности мениска, отсчитываемая от оси поверхности вращения, 35 причем для мениска в широкой трубке уравнение (2) должно удовлетворять начальным условиям: Е(0)=к к (0)=0,40 где к - вертикальная координата о вершины мениска, равная высоте столба исследуемой жидкости, гидростатическое давление которого равно ка пиллярному давлению в вершине мениска. Таким образом, Е - расстояние по вертикали, на котором находится вершина мениска относительно уровня гипотетической плоской поверхности, с которой мениск находился бы в равновесии. Уравнение поверхности мениска,й определяемого параметрами е. и к имеет вид(4) Так как оба мениска находятся в равновесии между собой, то отсчет вертикальной координаты ведется от одного и того же уровня, Поэтому поверхность второго мениска определяется уравнениемГ(Х,Е; а , к +Н)=0, (5) Для достижения поставленной цели необходимо подобрать такие значения параметров а: и к которые удовлетЯворяли бы частному решению системы уравнений (4)-(5)Г(Б ,+Ь е., к )=0Г(В , к+Н+Ь; а ", к +Н)=0, (6)записанному.с учетом краевых условий(7)г(В )=г +Н+ЬТак как величины Б , В , Н, Ь и Ь1 ф ф фФ.измеряются неп оср едс твенно,. то ( 6)представляет собой систему иэ двухуравнений с. двумя неизвестными а ик , которые находятся численным решением системы (6).Приведенные пояснения относятсяк случаю выпуклого мениска, однаковсе сказанное остается в силе и длявогнутого мениска,Определяли капиллярную постоянную жидкого индия марки Инпритемпературах 448 К и 653 К,Измерительная ячейка была изготовлена из молибденового" стекламарки С-1, Основной частью ячейки являлись два сообщающихся цилиидра, радиусы которых В =1,415 см иБ =0,345 см.После плазменной и термовакуумной обработки ячейку заполнялиисследуемым расплавом под вакуумом10 Па. Затем измерительную ячейку4отпаивали от вакуумной установки ипомещали в термостат со смотровымиокнами.После установления термическогоравновесия производили измерения ве"личин Н, Ь, и Ь с помощью катетометра КМ.Для нахождения искомых величинбыла составлена программа для ЭВИ .В таблице приведена исходная информация и результаты определениякапиллярной постоянной. В последнейколонке таблицы даны расчеты поверхностного натяжения по формуле6=в./2 (8)1276959 формула изобретения где р - справочное значение плотности расплавая - ускорение свободного паде., ния. Способ определения капиллярнойпостоянной металлических расплавов,заключающийся в заполнении двух сообщающихся вертикальных калиброванных трубок разных диаметров исследуемым расплавом, измерении разности уровней расплава в трубках и вы О числении капиллярной постоянной,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения точности путем исключения влияния краевого угла смачивания на результаты вычислений, 15 дополнительно измеряют высоты менисков, образованных исследуемым расплавом в трубках. 10 11 Нф1 О мф 10 м Т,К ВЗаказ 6659/35 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5