Способ определения поверхностного натяжения жидкостей и устройство для его осуществления

(56) Авторское свидетельстМ 878256, кл. А 61 В 5/08,Прохоров В.А., Русансимметричныемениски иния равновесного инатяжения жидкостей". Вхимия. Современные промия", 1988, с, 197-199, 207(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к физико-химическим методам анализа и может быть использовано в фармацевтической, химической и других видах промышленности, экологии, медицине для определения поверхностного натяжения (ПН) жидкостей,Целью изобретения являются повышение точности и упрощение процесса измерений.На фиг. 1, 2, 3 представлен чертеж с блоком капилляров иэ электропроводных пластин; на фиг. 4, 5 - с блоком капилляров иэ концентрических электропроводных трубок,Блок капилляров из электропроводных пластин включает пластины 1 иэ электро- проводного материала шириной а, установленные параллельно друг другу, с зазорами б между ними и коробчатой обоймой 2 по(57) Использование; оперативное определение поверхностного натяжения жидкостей, Сущность: определяют высоту подьема жидкости в блоке капилляров до и после наслаивания исследуемой жидкости на поверхность стандартной жидкости. В качестве стандартной жидкости используют электропроводящую жидкость. Блок капилляров выполняют иэ электропроводных пластин, разделенных диэлектриком. Крайние пластины блока соединяют последовательно с источником переменного тока и измерителем параметров переменного така. Высоту подъема жидкости определяют путем измерения электрических параметров цепи переменного тока, Блок капилляров может быть выполнен из концентрических электропроводных трубок, 2 с,п 1 з.п. ф-лы, 5 ил. боковым поверхнос из диэлектрика, ко вает наружные пов соте, не достигае подьеме в капиллярНа обойме имею жу кронштейны 3, блока капилляров в тикальные прорезиты,тям блока, выполненной торая полностью закрыерхности пластин на вымой жидкостью при ее ах.тся выступающие нару- которые при установке кювету 4 заходят вверна кромках стенок кювеБлок капилляров включен в электрическую цепь последовательно, через крайние пластины 1, Измерение электрических параметров блока капилляров с содержащейся между пластинами жидкостью производится прибором 5 (измеритель электрических параметров с встроенным источником переменного тока). Кювета 4 находится в блоке термостабилиэации б.Сопротивление столба стандартнойжидкости со слоем исследуемой жидкости втом же капилляре и при той же температуреб5 В 1 Йуд.с 1. -" + -- у - ,где Ь - высотз подъема жидкости в капилляре,25фст 9 ба о - искомый коэффициент ПН.Сопротивление каждой иэ пластин блока составляет для стандартной жидкости На фиг, 4, 5 представлен вариант устройства с блоком капилляров 7 из концентрических электропроводных трубок сцентральным электродом 8 в трубчатойобойме 9 вокруг боковой поверхности блока. Капилляры включены в цепь последовательно, через центральный электрод 8 ивнешнюю трубку блока капилляров.Изобретение осуществляется следующим образом. Кювету 4 из несмачиваемогоматериала площадью 5026,5 мм, находящу 2юся в блоке термостабилизации 6 с заданной температурой в диапазоне 25-50 С,заполняют стандартной жидкостью с известными плотностью и удельной электропроводностьа (например, 0,9 растворомКаО) той же температуры до фиксированного уровня. В кювету 4 опускают описанныйвыше блок капилляров до погружения вжидкость пластин 1 на 2-3 мм, после чегоблок фиксируют в кювете при помощи кронштейнов 3, выступающих из обоймы 2, входящих в прорези в кромках стенок к 1 оветы,Затем на крайние пластины блока подаютпеременное напряжение 0,2-1,5 В и частотой 1-20 кГц и при помощи измерительногоприбора 5(авторами был использован измеритель электропроводности и электрического сопротивления Е 7-13) регистрируютзна ение электрических параметров. Послеэтого блок капилляров вынимают из кюветы, на поверхность стандартной жидкостинаслаивают 0,05 мл исследуемой жидкости,Через 5 минут - время, достаточное дляформирования поверхностно-активногослоя - блок капилляров вновь опускают дотого же уровня и измерение повторяют.Сопротивление столба стандартнойжидкости в капилляре составляетб 40Я 1= уд.стстгде Яуд.ст. - удельное сопротивление стандартной жидкости при данной температуре,б - расстояние между пластинами, 45х - глубина погружения пластин в жидкость,з - ширина пластин капилляра,11 ст - высота подъема стандартной жидкости в капилляре,50 Япл 2 Яуд,м где Яуд.м - удельное сопротивление материала пластин,у - толщина пластины.Таким образом, для блока капилляров,состоящего из и капилляров и, соответственно, и+1 пластин, измеренное сопротивлениеЯизм 1 Я 1 Й+Япл 1(п+1),Яизм 2=Я 2 П+Япл 2(П+1)ЧТО РаВНОСИЛЬНО30 Яизм 11, искомый к е %аствор 2 Ост футя бОэффициент ПН стандартного рст - плотнОсть стандартного раствора, - ускорение свободного падения. Япл 1=Яуд.ма для стандартной жидкости со слоем исследуемой жидкости 1 1 1 Ъ+х Ь+х Обозначим первый сом лы 2. ТогдаФормула изобретения 1, Способ определения поверхностного натяжения жидкостей, включающий определение при постоянной температуре высоты подъема жидкости в капилляре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что. с целью упрощения и повышения точности, в качестве стандартной жидкости используют электропроводящую жидкость, а высоту подъема жидкости определяют в блоке капилляров из электро- проводных пластин или концентрических электропроводных трубок путем измерения электрических параметров цепи, в которую включают блок капилляров. 2. Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей, содержащее кювету с жидкостью, размещенную в блоке термостабилизации, и капилляры. по груженные в жидкость, о т л и ч а ю щ е е-,с я тем, что в жидкость погружен блок капилляров из электропроводных пластин; разделенных диэлектриком, крайние пластины которого соединены последователь но с источником и измерителем параметровпеременного тока.3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения краевого эффекта, блок 15 капилляров выполнен из концентрическихэлектропроводных трубок.1835068 акто оизводстаенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 акаэ 2713 ВНИИПИ оставитель В. Путинцевехред М, Моргентал Корректор М, Андрушенко Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5