Способ определения поверхностного натяжения жидкости

(51 ГОСУДАРС ПО ДЕЛА ННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЬГТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО(53) на Октя рудовог т стали ьско о Краси спла о СССР 1972. СССР 1974. мия по 26-27.:3726450/24-2513.048430,09.85. Бюл,Ю,А, Минаев, МФадеев, Д.В. КоАверкинМосковский ордеюции и ордена ТЗнамени институ 532.64(088.8) 56) Авторское свидетельст 431427, кл, С 01 И 13/02 Авторское свидетельство 494661,кл. С 01 Б 13/02 Адамсон А, физическая х ерхностей.М,.: Мир, 1979, с.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ, заключающийся в приведении вертикальногою стержня в соприкосновение сжидко-. стью и измерении силы, действующей на стержень, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа и повышения его экспрессности путем исключения необходимости независимого определения краевого угла смачивания; регистрируют зависимость силы, действующей на стержень,от величины вертикального перемещения стержня после его соприкосновения с жидкоР стью, а поверхностное натяжение опре- а деляют по максимальному и минимальному значениям силы.1182338 4нии зонда графопостроитель фиксируетсмену направления действия силы выталкивания зонда из жидкости (фиг.2)и изменение силы до минимального значения на величину 1= 46,83 10 Н.к Расчет по приведенным формулам(3) и (4) дает 8 = 171 , межфазноенатяжение б = 44,45 мДж/м - 1 О Известное табличное значение сося ставляет 44,02 мДж/мо . П р и м е р 2, Измерение межфазного натяжения в оптически непрозрачных средах между расслаивающими- -5 ся жидкостями в системе А-Рв.Для измерения межфазного натяжеа- ния между жидкостями согласно предлагаемому способу использовали зонд изА 0 диаметром 3,75 мм и высотой 20 16,0 мм, В тигель из А Оэ диаметром24 мм и высотой 45 мм помещали равныеколичества свинца и алюминия (по15 г) из расчета получить слои жидкого расплава толщиной около 8 мм 25 для обеспечения достаточной точностипри одновременном измерении плотности,После включения регистрирующей аппаратуры и установления температурыо970 опускали зонд в верхний расплавс помощью электродвигателя, вращающего микровинт с постоянной скоростью .2 об/мин. Момент касания зондом расплава фиксируется на графопостроителе в виде уменьшения силы, что отвечает случаю полного несмачивания иэ- .за наличия окисной пленки, При дальнейшем опускании зонда в расплавфиксируем уменьшение силы с постоян ным угловым коэффициентом за счетдействия силы Архимеда. Перемещения стержня в этот момент практически не происходит. Перемещение стержня с помощью микровинта по направлению к жидкости в точке "б" сначала не приводит к изменению действующей силы (небольшое плато).Это свидетельствует о том, что менис вышел на периметр торца зонда и начи нается переход мениска на боковую по верхность. Затем в процессе перемеще ния зонда действующая сила уменьшает с одинаковым угловым коэффициентом д точки "в", за которой снова следуетнебольшое плато. Зто свидетельствует об установлении равновесной формы ме ниска. Точка "в определяет минималь ное значение силы 1,;, связанной с к пиллярными эффектами. Здесь 1Дальнейшее перемещение зонда приводит к уменьшению силы, однако с другим коэффициентом (участок в), определяемой силой Архимеда, по которой можно рассчитать плотность жид кости. Здесь установление равновесно го мениска и минимального значения силы определяем по изменению угла.наклона прямых в координатах сила - перемещение.Предлагаемый способ был проверен на системах СС 1 -Н О,А 2-Рв в области расслаивания при температурах 970- .1070 С.П р и м е р 1, Измерение межфазкого натяжения на границе раздела фаз с помощью предлагаемого устройства использовали зонд, выполненный из стекла в виде цилиндра диаметром 4,25 мм и высотой 20 мм. В кювету наливали 50 мл Н 20 и 30 мн ССМ 4, что обеспечивало высоту слоев 10 и 6 мм соответственно.После включения регистрирующей аппаратуры и установления температуры 26 С опускали зонд в верхний 45 водный слой и продвигали его по направлению к границе раздела фаз путем вращения микровинта с помощью электродвигателя со скоростью2 об/мин. Значение силы, зафиксиро ванное прибором до момента касания зондом границы фаз,принимаем за нулевой уровень отсчета силы 1 . В момент касания зондом границы Н 0-ССФ графоПостроитель фиксировал увеличе ние силы до максимального значения скачком на величину 1, =1 - 1 о =7,8110 Н. При дальнейшем движеЗначение силы, зафиксированное прибором до момента касания зондом границы раздела фаз, принимаем эа нулевой уровень отсчета силы 1 . В момент касания зондом границы расплавов графопостроитель. фиксировал увеличение силы до максимального значения скачком на величину 1, =1 -1-эвао = 2,455 1 О Н. При дальнейшемдвижении зонда графопостроитель фиксирует смену направления действия силы и изменение ее до минимального значения на величину 1 =1 -1;=2,793 10 Н. Расчет по приведенным формулам (3)ои (4) дает 9 = 132 , межфазное натяжение д =,282 мДж/м.Составитель А. КощееТехред А.Бабинец Коррект Сир охман а Ковт Тираж 896 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.Заказ 6095 одписн 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул тная,5 1182338 6Аналогичный порядок измерения со- чив Э = 131 и= 252 мДж/м, и прий охраняли при температурах 1020 С,полу С,получив р =126 и б=233 мдж/и,