Устройство для определения смачивающей способности несмешивающихся жидкостей и твердых тел жидкостями

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 3 Государственный комитет елам изобрете 78 3) УДК 532.612,(45) Дата сиубликования описания 21.09.78 72) Автор изобретО, К. Кукурс и Барбане ститут неорганической химии АН Латвийской С Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЯМИИзобретение относится к лабораторной технике и может быть применено для определения омачивающей способности конденсированных фаз и порошковых материалов при,иеследова 1 нии почвы, грунта, пиг ментав и наполвителей, иасел, поверхностно-активных ооединений и других техиически,х пр,одуктав.В лабораторной практике яспользуют несколыко методов ма 1 рактериспиоои смехачи вавия,конденсированных фаз жидкостями,Из 1 вестен метод лежащей каплями для определеиия краевого убегла емачивания. Согласно этому методу одна из исследуемых фаз образует,горизонталыную поверхность, 15 на,которую жидкость наносится в,виде иеболышой каплями 1, Смачивание характеризуется краевьгм углом О, который образуется между иоверхностью;и каплей в точке солр 1 икосновения прех фаз. Чем,меньше угол 20 6, тем лучше жидкость смачивает "пвердую поверхность. К 1 раевой угол измеряют или с помощью оптичеоюих средствили на эюране по увеличеннаму 1 изображению .капли.Для,исследования емачивания пористых 25 тел и порошковых материалов обычио используют методы стекля)новых трубок в вертикалыном или горизонталыном вариантах. По этим методам исследуемый материал иэмельчают до порашиа, котарый впрессо- ЗО вывают в трубку-держатель. В вертопкальном варианте трубку с твердьпм материалом размещают вертнкалыно:мачивание характеризуется скоростью перемещения франта жидкости в трубочке вверх при наличии избыточного давления, создаваемого извне,Наиболее бликим техническим решеннем к изобретению является устройстао для определения смачивающей способноспи несмешивающихся яоидкостей,и твердых тел жидкостями, состоящее из горизонтальиой стеклязной трубки и измерительной линейки 2. Избыток давления создает столб иидкостикоторая находится в,вЕртикальной части трубки. Скорость дропитии отсчитывают по перемещению фронта жидкости в материале. Характерная асобенность методов трубок - это то, что жидкость и порошак находятся в одной трубке, поэтому омачивание трубки накладывается на смачиваосие парашка,Учет влияиия избыточното давления, влияиия трубки на скарость смачивания порошка и определениекраевого угла, особенно на 1 неоднородной поверхности, связаны с большими эксперименталыными и расчетными трудностями. Исследование смакеиваиия пористых тел без их предварителынопо разрушени,я при этом невозможчо.Цель, изобретения - обеспечевие устраиечия влияния,избытачного давления жидкости,и одновременнаго смаппизания стенкитрубки и исследуемого материала.Для этого один конец пруаки изопнут 5Б-образно, причем вор т 1 икальный канецппревышает центральную лпнию горизонтальной части трубками на расстояние, равное высоте капиллярнаго поднятия жидкост;и в трубке. 10Предлапаемое устройспво цредставлевоспа чертеже,01 но содержит паризантальную стеклянную трубку 1 и шкалу 2.При,всследовании разнородных жидкоспей дос"паточно кпметынабар трубок с шагом1 - 2 л.л. Исследуемая поверюность 3 нриводится в кон"пакт с 11-образныл концом трубии, через котарый жидкость вытекает изтрубки, ианк из сифона.20Проводят измерения следующим образом.Определппот вьпсоту иапиллярното поднятия данной жппдкости в трубке путем создания контакта 11-образного конца трубки 25жидкостно.По результатам определения высотыподбирают соответствующую прубку и полппостью заполняют жидкостью,Создается контакт трубии с исследуемой з 0повериностью. В результате смачиванияжидкость вытекает из селифана,С помощью секундамера засекают время истечения оиределенных,порций жидкости по шкале 2. Зная внупренний диаметртрубочки, скорость смачивания пересчитывается на объем и выражается,в координатах время - объем,Смачиаающую способность,или капиллярное давление ыоино:расочитать количествен;но по следующей заьиснмоспи:,о = 8 Лг и Я илп,о = -г гфтг" т 45где р - иапиллярное давлекитепод которым жидкость,всасывается в поры или р,астеиаетея по,паверхнаспи, н 1 м;т 1 - вязиость жидкости (динаяическа,я);г - радиус трубки; Ь - объем жидкости, котарый расходуется .на смачивание (всасывается в,материал) за время т;1 - длина столба жидкоспи, саответспзующая ооъему К прои,радиусе г.В;резуль пате действия паверхнаспных (межфазных, каппиллярных) аил,жидкасть беспрепятственно вытекает:из трубии со скоростью, которая пропарвианалына смачизающей способности данной пары жидкость - пвердое тело и жидкость - жидкость.При:иапользовании даиного устройспва псрошковые образцы могут быть запрессованы,в кольца такого диаиепра, чтобы,избеиать сопр икоснов ения стенки с жидкостью, так как следить за перемещением фронта жидкости в порошке нет необходимости.,Достаточно, если диаметр колец в б - З,раз больше диаметра измерительной трубил.Оаразцами могут служить готовые изделия, их фрапменты (куски, обломки), загпыспенные повериности,или поверхности с гродукпапми коррозии,или слой масел, омазочных и других иатер 1 иалов.ф,ормула изобретенияУстройство дланя определения смачивающей способноспи неомешивающихся ж 1 идиостей и твердых тел,жидиастями, состоящее из горизонтальной стеклянной трубкин измерительной линейки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устраппения влияния избыточного давления жидиасти и одновременного смачРпвания стении прубки и .исследуемого материала, один конец трубки изопнут 11-образно, ппричем вертикальный ианец превьпшает цен"пральную линию даризонпалыной ч алости трубки на р асстояние, р,ав)ное,вьпооте капиллярного поднятия даиной жидкости .в прубке.Источниии инфюрмации, првнятые воанппмание прои экспертизе:1. Авторское овидетельство СССР438904, кл. 6 О 1 И 13 В 2, 1974.2. Зиман А. Д, Адпезия жидкости,и смачивание. М., 1974, с. 66.630562 Составитель С. БеловодченкоТехред С, Антипенко Корректор И, Симкина Редактор И. Грузова Тип. Харьк. фил. пред. сПатентъ Заказ 737/1153 Изд682 Тираж 850 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5