Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя

(504 6 01 фЯ;"л: чц 1Т" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный океанографический институт(56) Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика." М.: Физматгиз, 1961, с. 14 81.Саггей Н. О. Со 11 есй 1 оп оГ з 1 ЫсГогаап 8, 118 Нача 1 Кез ЬаЬ Кер ЯКЬ, Ргояг 1965, 1-5. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ ИЗ ПОВЕРХНОСТНОГО МИКРОСЛОЯ (57) Изобретение относится к устройствам для отбора проб воды иэ поверхностного микрослоя и может быть использовано в океанографии, лимнологии, физико-химических исследованиях. Цель изобретения - повышение,ЯО 1375974 представительности пробы, Устройстводля отбора проб воды из поверхностного микрослоя представляет собойоснование, на котором закрепленыдва последовательно соединенных капилляра, расположенных друг наддругом, причем нижний капилляр изготавливается из смачиваемого водойматериала и в процессе эксплуатациизаполняется водой из изучаемогослоя, а верхний капилляр необходимдля исключения, проникновения в пробоотборник воды из нижележащих слоев и выполняется из несмачиваемоговодой материала. Устройство позволяет контролировать толппюну слоя,.из которого берется проба, эа счетвыбора параметров капилляров и уменьшения искажения результатов эксперимента при взаимодействии отобраннойпробы с прилегающими слоями воздухаи воды 3 илИзобретение относится к устрой" ствам для отбора проб жидкости из поверхностного слоя с целью исследования ее физико-химических и био 5 логических свойств и может исполь" зоваться в океанографических, лимнологических и физико-химических ис" следованиях.Цель изобретения - повышение представительности пробы.На Фиг. 1 изображена ячейка устройства; на фиг. 2 - то же, в начальный момент отбора пробы; на фиг. 3 " то же, после отбора пробы. 15Устройство содержит основание 1, на котором размещены нижний 2 и верхний 3 капилляры, диаметр верхнего выбирается меньшим, чем диаметр нижнего капилляра.20Нижний капилляр 2 выполняется из смачиваемого водой материала и в процессе эксплуатации заполняется водой из изучаемого слоя, а верхний капилляр 3, изготовленный из не смачиваемого водой материала, выполняет Функцию затвора, препятствуя проникновению воды в ЗП, при попадании последнего в подповерхностные слои воды.30Устройство работает следующим образом.При соприкосновении нижней части смачиваемого капилляра 2 с морской поверхностью за счет капилляр ных сил происходит втягивание поверхностных вод в устройство. После заполнения водой нижнего смачиваемого капилляра отбор прекращается, так как капиллярные силы не дают возмож ность воде проникать в несмачиваемый капилляр 3 (фиг. 3). Существенным в устройстве является выбор параметров капилляров,Для Фиксирования толщины слоя, 45 из которого производится отбор пробы, время заполнения первого капилляра выбирается сравнимым с временем прохождения устройства через изучаемый слой, Время заполнения регулируется скоростью опускания устройства на спуско-подъемном приспособлении и может изменяться в широких пределах по желанию экспериментатора. Принатуральных океанографических ис 55 следованиях к скорости перемещения устройства следует прибавить скорость вертикального перемещения жидкости за счет волновых движений. Характерное значение этой величины 10 - 50 см/с. Считая скорость волновых движений жидкости существенно большей, чем скорость опускания устройства спуско-подъемными приспособлениями, получим время прохождения устройства через слой в 100 мкм порядка 1 О" - 10 4 с, Согласно (1) время заполнения смачиваемого капилляра до некоторой высоты Ь рассчитывается по Формулес = --- (Ь, 1 п --- Ь), (1) 8 н Ьо г 1 ЯЬ,-Ь где р - вязкость воды;г " радиус капилляра;плотность воды;а - ускорение силы тяжести;Ь - высота равновесного поднятия жидкости в капилляре.Подставляя численные значения констант в формулу (1), получаем время поднятия воды в стеклянном капилляре радиусом 1 мм на высоту 5 мм порядка 10с, Таким образом, конструкция из двух капилляров, нижний из которых (смачиваемый), имеет радиус 1 мм и длину 5 мм, дает возможность исследовать химический состав поверхностного микрослоя воды толщиной 500 мкм и менее.Для исключения возможности проникновения в устройство воды из ниже- лежащих слоев и, следовательно, разбавления пробы радиус несмачиваемого капилляра выбирается в соответствии с формулой (1)(2)где Ь - коэффициент поверхностного натяжения воды;Н - максимальная глубинапогружения пробоотборника. Расчет по формуле(2) показывает, что несмачиваемый водой капил"ляр с радиусом О, ммспособен выдержать гидростатическое давлениестолба воды высотой14 см.Устройство отбора проб из поверх"ностного микрослоя может использоваться как в натурных, так в лабораторных условиях не только в океанографии, но и в лимнологии, физико- химических исследованиях.1375974 формула изобретенияУстройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя. при океанографических исследованиях, содержащее основание с ячейками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ,повышения представительности пробы,г Составитель Л, НечипоренкоТехред Л.Олийнык Корректор В, Гирн Заказ 781/ Тираж 847Государственного комитета СССелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д одписно ИИПИ 13035 Производственно-пол ическое п Редактор В. Бугренко каждая ячейка выполнена в виде размещенных друг над другом двух капилляров, нижний из которых выполнениз смачиваемого водой материала, аверхний - из несмачиваемого водойматериала и с диаметром, меньшим,чем диаметр нижнего капилляра. ятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4