Устройство для исследования тепловых эффектов

О П И С А Н И Е 404005ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельствааявлено 29,Х 11,1970 ( 1606101(26-25) л. б 01 п 25/04 6 01 п 27(14 с присоединен м заявки осударствеииый комитетСавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий иорите публикован 6.Х.1973. Бюллетен УДК 536.66(0 ния описания 19.111,1974 ата опуолико Авторыизобретения, С, Т. Ъезверхов А. Т, Лукья захский государственный университет им. С. М. Киро явитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАН ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ и 11 хпмотронной ячейки 8состоящая из батареи 12,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, например, термокинетики химических реакций, в частности при реакциях каталитического разложения перекиси водорода, гид рировапия пепредельных соединений и др.1 Лзвестны дилатометры, в которых изменение объема регистрируется по перемещению уровня жидкости в градуированном капилляре. 10Однако известные дилатометры пе дают высокой точности и позволяют решать ограниченный класс задач.Целью изобретения является увеличение точности устройства и расширение класса решаемых задач.Для этого устройство содержит химотропную ячейку с капиллярным сужением, подключенную посредством жидкостного затвора к сосуду с двойными стенками, а выход химо тронной ячейки соединен с измерительным элементом.Химотронная ячейка выполнена в виде стек 1 япного сосуда, в капиллярном сужении которого впаян платиновый электрод малой площади, а в широкой части сосуда впаян второй электрод большой площади, причем пространство между электродами заполнено растворомйода в Йодистом калии.Изобретение нояснено чертсжамп. 30 На фиг. 1 приведена принципиальная схемаустройства; на фиг, 2 - результаты экспериментов, проведенных в условиях теплоотводапри погружении сосуда с двойными стенкамив водяной термостат; на фиг, 3 - то же, безтеплоотвода,Устройство для исследования тепловых эффектов химических реакций содержит сосуд 1с двойными стенками 2, пространство междукоторыми заполнено жидкостью с высокимкоэффициентом об ьемного расширения, например толуолом, который помещен в теплоизоляционную оболочку 3. В сосуде 1 имеется термометр 4 н пихромовый нагреватель 5,а на дне - магнитная мешалка 6.К сосуду 1 посредством промежуточнойградуированной 11-образой стеклянной трубки 7, заполненной жидкостью, напримерртутью, присоединена химотронная ячейка 8.Химотронная ячейка 8 изготовлена из изоляционного материала, например стекла, в видесосуда с капиллярным сужением 9 в среднейчасти, в которой впаян платиновый электрод10. Электрод 11 с большой поверхностьюрасположен на расстоянии 1 см от электрода10 с малой поверхностью. Межэлектродноепространство заполняют раствором йода вЙодистом калии.К электродам 10подключена цепь,микроамперметра 13 и переменного резистора 14, который служит для установки порогового тока. На платиновые электроды 10, 11 подано постоянное напряжение от батареи 12, регулируемое резистором 14. Ток, проходящий через ячейку 8, измеряют индикатором выхода автоматически или визуально стрелочным микроамперметром 13.При градуировке сосуд 1 заполняют 10 - 15 мл дистиллированной воды, закрывают пробкой со вставленным термометром 4 (чувствительность 0,05 С) и нихромовым нагревателем 5 с сопротивлением порядка 10 ом, Перемешивание воды в сосуде 1 осуществляется магнитной мешалкой 6.При пропускании тока через спираль нагревателя 5 вода в сосуде нагревается, при этом дилатометрическая жидкость расширяется, уровень ртути изменяется и происходит пере. ток раствора в химотронной ячейке 8 через капиллярное сужение 9.В процессе нагревания (охлаждения) регистрируются в зависимости от времени изменения температуры 1 С (кривая А, см, фиг. 2, 3) уровня ртути ЛЪ (кривая В) и тока в цепи химотрона,(кривая С). ЛЪ характеризует изменение объема дилатометрической жидкости.Температурная кривая А (фиг. 2) имеет три явно выраженных участка. Начальный участок а - это зона быстрого нагрева, когда теплоотвод практически еще не проявился. По мере накопления тепла начинает возрастать его отвод (участок б), на почти горизонтальном участке в все поступающее тепло успевает отводиться. Соответственно на кривой зависимости тока от времени выявляются такие же участки г, д и е. В области быстрого нагрева резко возрастает ток в цепи, который начинает незначительно уменьшаться по мере снижения скорости подвода тепла вследствие уменьшения скорости протекания раствора через капилляр. В положении, близком к равновесию, ток через химотронную ячейку 8 стремится к 5 исходному значению.При отсутствии теплоотвода (фиг. 3) зависимость температуры от времени близка к линейной, в согласии с этим ток принимает некоторое предельное значение, отвечающее по стоянной скорости протекания раствора черезкапилляр химотрона.Устройство было применено при изучениидинамики тепловых эффектов химических процессов, в частности реакции каталитиче ского разложения перекиси водорода и каталитического гидрирования.Предмет изобретения201. Устройство для исследования тепловыхэффектов, содержащее сосуд с двойными стенками, пространство между которыми заполнено дилатометрическим веществом, и измери тельный элемент, отличающееся тем, что, сцелью увеличения точности устройства и расширения класса решаемых задач, оно содержит химотропную ячейку с капиллярным сужением, подклюенну о посредством жидкост ного затвора к сосуду с двойными стенками,а выход химотронной ячейки соединен с измерительным элементом.2, Устройство по и. 1, отличающееся тем,что в пем химотронная ячейка выполнена в 35 виде стеклянного сосуда, в капиллярном сужении которого впаян платиновый электрод малой площади, а в широкой части сосуда впаян второй электрод большой площади, причем пространство между электродами за полнепо раствором йода в йодистом калии.. Гусева мышникова Корректор 3. Тарасов Редактор лебникова Изд.187сударственного комитетапо делам изобретенийМосква, уК, Раугпска Тираж 755овета Министоткрытийаб., д. 475 аказ пография, пр. Сапунова 11ЦНИИПИ Г СоставителТскрсд А. Подписи оСССР