Способ определения диэлектрической проницаемости жидкостей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)5 С О 0 27/22 ИСАНИ БРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ос.3 18.(54) СПОСОБ О ,ЧЕСКОИ ПРОН 1 П (57) Изобрете тельной техни зовано для опской проницае кос ки с жиляют костью, дополнителакТивную проводимокостью (С) и удельность жидкостискую проницаемостьляют по формуле о опред сть яче ную эле и с жидропровод ектричеа диэ жидкостигде Я = С /С недейстиэлектри ицаемост фиктивная,вительная д ческая прон жидкостиэ электрическ т м кость еики Целью изо ение точнос(вакуумом), пФ; мф ь из что согласноэлектрическо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ(56) Эме Ф. Диэлектрические измер :ния. - М.: Химия, 1967, с.18.Способ, реализованный в диэльк метре "ТангенсМ". Инструкция по эксплуатации 5 К 1.551.009 .ИЭ. - Ан,гарск, НПО "Химавтоматика", 1976,ЕДЕЛЕННЯ ДИЭЛЕКТРИЮСТИ ШДКОСТЕИ е относится к измерии может быть испольделения диэлектричести жидкостей. Цель П бретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диэлектрической проницаемости электропроводящих жидкостей, оценки точности этого определения, создания жидких стандартных образцов диэлектрической проницаемости, методов и средств анализа и контроля качества (состава и структуры) веществ. Способ может быть использован в различных областях химии, физики, биологии, медиретения является повыи измерений.етения достигается теспособу определения дипроницаемости жидко,801583816 изобретения - повьппение точности определения. Способ определения диэлектрической проницаемости жидкостей включает измерение емкости и активной проводимости ячейки с жидкостью, измерение удельной электропроводности жидкости,а диэлектрическую проницаемость определяют по ФормулеЕ, ,С/ж,), где Р - С,/Сфиктивная, недействительная диэлектрическая проницаемость жидкости, Сэ - электрическая емкость ячейки с жидкостью, пФ; С- электрическая емкость ячейки с воздухом, пФ; К- геометрическая постоянная ячейки, мудельная электропроводность жидкости, см/м, С - активная проводимость ячейки с жидкостью. 1 табл. сти, включающему измерение и активной проводимости яч(8) 30 К - геометрическая постооянная ячейки, м-;- удельная электропрооводность жидкости 9 5.См/м,С - активная проводимость4ячейки с жидкостью,См.Известно, что приэлектродные явле ния могут искажать результаты наблюдений при определении жидкости.Для ячейки с воздухом или вакуумом влияние приэлектродных процессов на измерении электрической емкости не 15 проявляется (отсутствует), а ее геометрическая постоянная может быть найдена по формуле 8,854 г- с.где С - электрическая емкость ячейоки с воздухом ПФ 8,854 - диэлектрическая проницаемость вакуума, пф/м.Возможное влияние на определениеприэлектродных процессов в ячейке с жидкостью отражается в величине фиктивной, недействительной, диэлектрической проницаемости ЯфСэ с +ДСС, С где С - истинная электрическая емкость раствора в ячейке",Д С - приращение электрическойемкости, обусловленное, например, указанными явлениями.Величина Еф может отличаться от истинной Е, как в большую, так и в меньшую сторону, в силу различных типов взаимодействия ячейка - жидкость. Решение задачи определения истинной с вытекает из подобия закономерностей изменения активной и реактивной (электрической емкости)45 состэвляющих полной проводимости электрической системы между электро" дами в зависимости от обратных значений геометрических факторов ячейки с жидкостью и .ез нее.50Это означяет. что можно составить две пары эквивалентных выражений для электрических емкостей рабочего объема идеальной (С) и реальной (Сэ) ячеек соответственно: 55 1 С = 8,854 Я 1/К, пф; (1) С ф 8,854 Е 1/К, пф . (2) 16 4С 8,854 Е 1/К, пф; (3) С щ 8,854 Е 1/К пф (4) а также два выражения геометрических Факторов для идеальной (К,) и реальной (К) ячеек соответственноК - , м - (5)ю э.ф- е м(6)С где Ж- истинное значение активнойэлектропроводности в рабочемобъеме идеальной ячейки сжидкостью, См;К - геометрический фактор, отражающий тип взаимодействияячейка-жидкость, м-,так, что выполняется соотношение(7)фгде К - приведенный геометрический 11фактор, м , отражающий типвзаимодействия ячейка - жидкость так, что выполняетсясоотношениеЕЕф КоНа основании выражений (1-8) имеемСКос" с, - (9)ф оЗдесь величина Сз также отражаеттип взаимодействия ячейка - жидкость.В реальных условиях, как правило, величина 3 с неизвестна, а известна С,П р и м е р. С помощью трехэлектродной ячейки два потенциальных элек.трода, имеющих гальванический контактс жидкостью, а третий, охранный, изолируют от жидкости, Ячейку связываютс трансформаторным мостом емкостейтипа Е 8-2.Опыты проведены с воднымирастворами КС 1 0,010 и 0,1 И.1. Определяют электрическую емкость рабочего объема ячейки с воздухом с помощью прибора Е 8-2.Со 0,06 пф,2. Определяют геометрическую постоянную ячейки К " 147,56 м3. Определяют эквивалентную электрическую емкость рабочего объемаячейки с раствором с помощью прибора Е 8-2. Сз1025 пф4Определяют эквивалентную активную проводимость рабочего объема ячейки с раствором с пдмощью прибора Е 8-2(25+1) 5С = 470,4 1 Р См/м.5. Определяют удельную электропроводность раствора с помошью пр, оо. ра "Импульс"х= 1,19 См/и6. Определяют относительную диэлектрическую проницаемость раствораЯ " 992,66.7. Определяют температуру раство, Примеры конкретного выполнения определения предлагаемым способом для водного раствора КС 1 и для дистиллированной воды приведены в таблице.Из данных таблицы следует, что величины Я и Е для водных растворов КС 1 отличаются одна от другой более, чем на порядок. Поэтому учет значения удельной электропроводности Х жидкости повышает точность измерений. Формула изобретенияСпособ определения диэлектрической проницаемости жидкостей, включаюЭлектрическая емкость О,рабочего объема ячейки своздухом (С ), ПФ0 фГеометрическая постоянная ячейки (К,), м-Эквивалентная электрическая емкость рабочегообъема ячейки с яждкостью (Сэ) у пФЭквивалентная активная 4проводимость рабочегообъема, ячейки с жидкостью (С), смУдельная электропровод,1ность жидкости, (Е ),См/мОтносительная диэлектриче,6ская проницаемость жидкости 8381 6 бщий измерение емкости и активной проводимости ячейки с жидкостью, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения,дополнительно измеряют удельную электропроводность у жидкости, а диэлектрическую проницаемость опрейте"ляют по формуле10 К С Я р ОС, оЯ -- фиктивная недействиС 0Утельная диэлектрическая проницаемостьжидкостиС " электрическая емкостьячейки с жидкостью, пФ,С 0 - электрическая емкостьячейки с воздухом, пФ;К - геометрическая постояноная ячейки, м-;у - удельная электропроводность жидкости. С м/м;С " активная проводимостьячейки с жидкостью, См.