Способ определения среднего размера капель (дисперсности) эмульсий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУи 48445 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависи от авт. свидетельств 22) Заявлено 12.07,72 (21) 1811812/26 ением заявкирисое Опубликовано 15.09,75, Бюллетень34(088.8 3) УД по делам изобретений и откр Дата опублик ания описания 0101,7 2) Авторы изобретен А, А, Абрамзон, А. А. Рохленко и Е. И. фирсо енинградский химико-фармацевтический инсти(71) Заявит ЕДН ЕГО ЭМУЛЬ АЗМЕРА КАПЕ Й онодисперсных ически меним пр эмульсий.Целью п ределение прямого и рабочем о мени. редлагаемого способа является опреднего размера капель эмульсий обратного типа непосредственно в ъеме в реальном масштабе вреОсобенностью предлагаемого спосо ется то, что для нахождения среднего 0 капель эмульсий измеряют поглоще тразвука, концентрацию дисперсной электропроводность эмул ьсии, по вели торой судят о типе эмульсии. Экспериментально была установлен 5 ющая зависимость: 1 д г = Ь 1 д (а - а,) - 1 д С - а, а являазмера те ульфазы и ине коа след ми суще ющ где а - поглощение в дисперсной ф ао - поглощение в дисперсионно 20 С - концентрация дисперсной ф а, Ь - коэффициенты, зависящие о веществ дисперсной фазы сионной среды. Таким образом, определение сре 25 мера капель эмульсии осуществляе измерения коэффициента поглощен звука эмульсией и концентрации д фазы, Кроме этого, для однозначно,коэффициентов а, Ь, определяется 30 сии замером ее электропроводназе;й среде;азы;т природыи диспербует значиия до опреия с солеьсии ти давнего разтся путем ия ультраисперсной го выбора тип эмульости. Для ны быть сом, т. е. нескопическое оответствуметод приГосударственный комитет (32) ПриоритСовета Министров СССР ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИзобретение относится к способу определения среднего размера капель (дисперсности) эмульсий, применяемых в самых различных областях народного хозяйства.Известен способ Коултера, в основе которого лежит метод кондуктометрического анализа, заключающийся в том, что через капиляр, в который впаяны электроды, пропускается эмульсия, При прохождении через капиляр катцель дисперсной фазы регистрируется изменение электропроводности в виде импульса электрического напряжения, величина которого зависит от размера шарика дисперсной фазы. Число и величина импульсов подсчитываются счетно-решающим устройством, выдающим данные о дисперсности эмульсии. Этот способ обладает следувенными недостатками:1. Перед анализом эмульсия ттельной подготовки - разбавледеленной концентрации и смешвым раствором.2. Применим только для эммасло - вода.3. Анаизмеримобходимисследоющего лизируемые частицы долж ы по размеру с капиляро о предварительно микро ванне эмульсии и подбор с капиляра, Следовательно,(51) М. Кл. 6 01 п 27/026 01 п 9/366 01 п 29/00Ц 1 и --С, 5560 65 прямых эмульсий характерна электропровод- ность, на порядки превышающая электропроводность обратных эмульсий. Средний размер капель эмульсии рассчитывается по формуле:1 аг.= 6 1 д(я - г,) - 1 д С - а 1. Предлагаемый способ позволяет определять средний размер капель эмульсий любой дисперсности, Эмульсия не нуждается в предварительной подготовке, измерения производятся в реальном масштабе времени, что дает возможность создания цепиобратной связи с целью управления технологическим процессом приготовления эмульсии,На фиг. 1 дана принципиальная схема прибора, с помощью которого осуществляется предложенный способ; на фиг. 2 - измерительная ячейка; на фиг. 3 приведена зависимость величины коэффициента поглощения ультразвука частоты 1 от концентрации дисперсности.Прибор работает следующим образом.С генератора 1 импульсное напряжение 1 высокой частоты порядка нескольких МГц подается на пьезоизлучатель 2, излучающий ультразвук в двух направлениях. Пьезоприемники 3 и 4 с резонансной частотой превращают энергию ультразвука в электрические колебания. Напряжение с пьезоприемников подается на логарифмические усилители 5 и 6, Так как коэффициент поглощения ультразвука определяется по формуле где У и У 2 - напряжения, снимаемые с пьезоприемников, находящихся на расстоянии 1 и Ь соответственно от пьезоизлучателя, Л 1 - постоянный коэффициент, равный 1 - Ь, то для получения значения а усилители пьезоприемников имеют нагрузку с логарифмической характеристикой, В качестве такой нагрузки используются полупроводниковые диоды 7 и 8, работающие на лотарифмическом участке характеристики. Резисторы 9 и 10 исправляют форму реальной характеристики диодов, Таким образом при последовательном прохождении импульсов от пьезоприемников сигналы на нагрузках усилителей будут пропорциональны 1 пУ и 1 пУг соответственно. Эти сигналы поступают на накопительные цепочки (диод 11 конденсатор 12 - диод 13 конденсатор 14), В момент срабатывания ключей, собранных по типовой схеме на транзисторах 15 и 16, частота срабатывания ключей равна частоте импульсов генератора 1, но импульсы, поступающие на ключи, задержаны относительно основных на несколько десятков МКсек блоком 17 задержки, т, е. на время, достаточное для прохождения импульсов через эмульсию и накопления на указанных цепочках, Емкости 12 и 14 разряжаются на резисторы 18 и 19, таким образом напряжение в точках а и Ь равняется разности напряжений на кон 510152025З 0350Д50 денсаторах 13 и 14, то есть пропорционально а. Напряжение, пропорциональное а, через блок 20, служащий для ввода поправочного коэффициента к коэффициенту поглощения ультразвука, подается на логарифмический усилитель 21.Для определения концентрации служит денситометр, Он состоит из генератора 22 низкой частоты порядка 300 - 600 Гц, мостовой схемы, в состав которой входит тензодатчик 23, укрепленный на плоской пружине 24, и тензодатчик 25, служащий для термокомпенсации. Плоская пружина соединена с поплавком 26, помещаемым в эмульсию, Конструктивно плоская пружина и поплавок помещены в ячейку (см. фиг. 2). При изменении плотности эмульсии изменяется выталкивающая сила, действующая на поплавок, пружина деформируется, и в диагоналях с, д моста появляется сигнал, который усиливается логарифмическим усилителем 27.Сигнал, снимаемый с логарифмического усилителя, пропорционален 1 п р. Так как р=с (р 1 - рг)+р где р - измеренная плотность эмульсии, р 1 и р 2 - плотности дисперсной и дисперсионной фазы, С - концентрация дисперсной фазы, выраженная в объемных долях, то напряжение с логарифмического усилителя 27 подается на делитель 28, состоящий из потенциометров, проградуировапных в единицах плотности. С выхода делителя снимается сигнал, пропорциональный 1 пС.Для определения значения дисперсн ости сигналы с логарифмического усилителя и делителя подаются на схему вычитания сопротивления 29 и 30, напряжение с точек т, и подается на индикатор, проградуированный в единицах дисперсности.Для введения поправок к коэффициенту поглощения в соответствии с типом эмульсии использован сигнал от,кондуктора. В состав копдуктометра входит платиновый электрод 31, конструктивно находящийся в ячейке (см, фиг, 2). В качестве второго электрода использован стакан 32, К электродам подведено переменное напряжение от генератора 22 через небольшое сопротивление 33. Информация о концентрации дисперсной фазы снимается с клеммы 34,Предмет изобретения Способ определения среднего размера капель (дисперсности) эмульсий, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности проведения измерений непосредственно в рабочем объеме в реальном масштабе времени эмульсий прямого и обратного типа, измеряют поглощение ультразвука, концентрацию дисперсной фазы и электропровод- ность эмульсии, по величине которой судят о типе эмульсии, и определяют искомую величину по формуле: 1 д у: О 1 д (х - д ) - 1 д С - а, 484451где г - средний радиус капель; а - коэффициент поглощения ка в эмульсии; ао - коэффициент поглощения ка в дисперсионной среде;ультр азву- ультразвуС - концентрация диаперсной фазы;а, Ь - коэффициенты, зависящие от природывеществ дисперсной фазы и дисперси онной среды и от типа эмульсии.484451 000 4000 ОО ОООО ставител Котов ЮО едактор Н. Коган Зака Типография, пр, Сапунов РО 50 ФО 50 бО 70 ВО Юг Я. ПлатоновКорректор 1655 Изд.1799 Тираж 902 Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5