Устройство для измерения межфазного натяжения

2) Авторы изобретени 54) УСТРОЙСТВО МЕЖФАЗНО ИЗМЕРЕНИЯЯЖЕНИЯ и , пч + "зюг Ьг + Ьгысота границыдолжна быть изю, прн высокихтолько внэуальньй раздела жидкостеи в калилмерена с большой точ.давлениях для этого удоИзвестное устройного натяжения меттия представляеткотором размещеныбыть достаточно болно было пренебречь кности в нем по срвв 09 а 11 илляра;легкой жидк где Д. Гутковнч, Б. Н. Груздев и Изобретение относится к физико-химическимисследованиям и может быть использовано дляизмерения межфазного натяжения в системежидкость - жидкость под давлением выше ат- Ме мосферного, например в системе винилхлорнд ределе (ВХ) - водная фаза (вода + поверхностно- ф лярах активное вещество), что имеет большое эначе.ние для изучения закономерностей формирования частиц поливинилхлорида различной структуры в процессе цолимеризации. гдеИзвестен метод капиллярного поднятия для1 Ф определения межфаэного натяжения в системе В жидкость-жидкость нод давлением выше атмос- лире ферного. Измерение межфазного натяжения по ность этому методу сводится к определению высоты беи границы раздела жидкостей в капилляре (Ь)15 относительно,их границы в сосуде.Межфазное натяжение рассчитывают по фвр.- плотность тяжелой жидкости; - угол смачивания на границежидкость.жидкость-стекло. зное натяжение может быть также оппо разности высот Ь, и Ьг в кзпил азного диаметра о дг) ство для измерения ьаежфаэ.одом капиллярного поднясобой стеклянный сосуд. вкапилляры. Сосуд долженьапого диаметра, чтобы можривнзной жидкой поверхиению с кривизной капнл8 4лее тяжелую жидкость таким образом, чтобы в нее входили нижние концы каиинняров. Свер. ху заливают более легкую жидкость, Граница раздела жидких фаз должна быть в нижней камере. Как только верхние концы киинляров окажутся погруженными в более легкую жидкость, в капиллярах появляется граница раздела. Если использовать в качестве нсгкой жидкости ВХ, высокое давление создается ср. зу, как только ВХ поступает в сосуд через вентиль 7. Межфаэное натяжение можно определить по формуле (2), измеряя ЬЬ, ини ло формуле (1), измеряя й 4(Ь,), зная ЬзВысота Ьэ может быть измерена любым известным способом, Если позировать олин и тот же объем более тяжелой жидкос 1 и, то ои остается постояНным для всех измерений. Для измерения ЬЬ, Ь 4 и Ь можно исиощьзовть катетометр. Чтобы уменьшить конебания значения Ьсвязанные с ошибками ири дозировке, нижнюю камеру необходимо сделать постаточно большого диаметра150 мм).В предлагаемом устройстве дня измсрсиия межфазного натяжения в системс жипкостьжидкость нет необходимости применения смотровых окон,за счет чего упрощается коиструк. ция устройства и повышается безопасность измерения, Устройство позволяет использовать добавочное количество капилляров с необходимой для заданной точности измерения длиной. Кроме того, значительно снижается количество более легкой жидкости на одно измерение. Устройство для измерения межфазного натяжения в системе жидкость-жидкость под дав. лением выше атмосферного методом капилляр- ного поднятия, содержащее сосуд из стали и капилляры, отличающееся тем,что, с целью упрощения конструкции устройства, повышения безопасности измерения и снижения расхода легкой жидкости на одно измерение, сосуд выполнен в виде двух камер - верхней и нижней, соединенных трубкой, а капилляры расположены вне сосуда и соединены с камерами. Источники информации,принятые во внимние при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР К 316971, кл, 6 01 1 ч 13/02, 1969.2, Циклис Д. С, Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. М., "Химия", 1976, с, 384 - 385 (прото. тип),3 85778Недостатками известного устройства являются его ограниченная прочность и возможностьусталостного разрушения, что предъявляет серьезные требования к мерам безопасной работы.Причем установка нескольких капилляров тре 5бует увеличения диаметра сосуда, что значительно снижает его прочность. Кроме того, возникают трудности, связанные с герметизацией си.стемы.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением в системе жидкость-жидкостьпод давлением выше атмосферного методомкапиллярного поднятия является устройство дляизмерения межфазного натяжения, содержащеесосуд из стали со смотровыми окнами и установленными в нем капиллярами 21.Недостатком этого устройства является ограничение размеров смотровых окон, связанноес условием прочности, что может сказаться наточности измерения, Для более точного измерения стремятся увеличить высоту или разностьвысот поднятия гранишя жидкостей в капиллярах за счет уменьшения диаметров капилляров,что вызывает необходимость увеличения размеров смотровых окон. Кроме того, иссзначительные сложности, связанные с установкойсмотровых окон и их эксплуатацией. Повыше.ние высоты поднятия границы жидкости в ка.пилляре требует увеличения количества болеелегкойжидкости, которая в ряде случаев являет ЗОся дорогостоящей.Цель изобретенияупрощение конструкцииустройства, повышение безопасности измеренияи снижение расхода легкой жидкости на одноизмерение, Формула изобретенияУказанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения межфазного натяженияв системе жидкость-жидкость под давлениемвыше атмосферного методом капиллярного поднятия, содержащем сосуд из стали и капилля Оры, сосуд выполнен в виде двух камер - верхней и нижней, соединенных трубкой, а капилляры расположены вне сосуда и соединены скамерами,На чертеже показано предлагаемое устройство,45продольный разрез.Устройство для измерения межфазного натяжения состоит из сосуда, представляющего собой верхнюю 1 и нижнюю 2 камеры, соединенные трубкой 3. Капилляры 4 вынесены за пре.делы сосуда и соединены с верхней и нижнейкамерой, Герметичность в местах соединениякапилляров с верхней и нижней камерой достигается с помощью сальникового уплотнения 5.Устройство работает следующим образом,В нижнюю камеру через отверстие, котороегерметично закрыто заглушкой 6, заливают бо857788 Составитель С. Бе Техред Ж. Кастеле ово дактор Н ч одписн Заказ 7229/6 П, 4 Тираж 90И ИЛИ Государственногопо делам изобретений и3035, Москва, Ж, Раув лнал ППП "Патент", г. митета СССР рьпий ая наб., д. 4 Корректор Л. Иван