Диффузиофоретическая ячейка

(:,Отт етс т вени О 31 (1 1- ДЕ л - 7 средь;.;. 1 т 1 т, " т"тта.5;.;мтт,Изобретение относится к коллоидной химии в частности к 1 змерени 511 диффузиофоретической подвижности объектов коллоидной дисперсности в поле сил, порождаемых градлентом кон - центрации электролита, и может быть использовано в процессах полу ения покрытий. производства резинотехнических изделий при ряздРле 1 ии 1 ете- рОСуСПЕНЗИЙ Ня 1 оакввти В ГГЕ 5 НВЯТИВ ной биологт;и, медицине и других Оо-. ластях.Белью изобретения являет я измере- НИЕ ДИффУЗИОфоРЕТИЧЕСКОИ 5;ОДВИжтОСТИ объектов коллоидной тит персности в стационарном линейном градк.епте концентрации электролита,На фиг, 1 приведено схемат.нес(ое,изображение диффузиофоретическоиячейки; на фиг.2 - распределение конценряции элек 1 ролитя в Отекяхячейки,Диффузиофоретичес(ая ячсйка тоит из прозрачного термостатигуюш,.-то корпуса 1, содержащего камеру 2, разделенную двумя пористыми перегородками За и 3(5 на три о"сека - измерительный 4 и вспомогательные зс, и 50 , Вспомогательные отсеки оборудованы патрубками для подвода бс и " оо и отвода а и О электролита,. Термостатируоший корпус 1 снабжен пятрубкями 8 а и Я О дл 51 цир 1( улт 1 Пи термостатируюцей жидкости. иЯЧРИКЯ ОЯОО" ЯЕ"- СЛЕПтттОтт 11 0 ТР ОМИзмерительньй ОтсРкзаполня 10 Т ИССЛЕДУЕМО СУС"твнзтПЕй НЯПРИМтР СУСПЕНЗИЕй ЧЯСТИЦ ЛатЕКСа В Дст;тл. ЛИРОВаННОй ВОДЕ КОНТЕ;ТРаттЕЙО"т"- 01 мас.:, Вспотогатеттьнье Отсеки т,-; и 5 тт через патрубки бо и 6;"т пр:,:., помощи трубо 1( соединяются с соудями, содержашими электролит. зацап - ных концентраций., ншртмер ОЯО., концентрацией 0,01 час,7., и дис 1;:ьл 1-. рОВянну 0 воду со.твРтственно, .Осунь. с электролитом и тру ок и, соедтняощие их с ячейкой. терчостатиро 1 аны:, К патрубкам а и о присоединяют трубки для слива прошедшсго т(срез вспомогательные отсеки электролита,Корпус ячейки укрепля 10 т ня пр д МЕТНОМ СТОЛИКЕ МИКРОСКОПЯ, ИЯН 11 П,тлнциями препаратоводителя и фокусиров.в .т кой микроскопа добиваются совпадения изображения рц измерительного отскя, т.е. ОдноЙ из пористых пере . городок с началом окулярной сетки,превярительпо Откалиброваннсй по объ:кт-микрометру, Оек;ндомером изме- ,рЯ 0 т ВрЕия ППОХОжДЕНИя ЧЯСТИЬ й ПЕр Г Ой л(ях(д Й госот еду 01.:клетки Оку- лярнои сетки. Такие из;ерения производя 1 и с другп 11 чяст 1 цяи,цо тех пор, пока все частии, пееносимые диффузиофорезом, не покинут бозреваемьй объем и не скопятся на протиДтЪАУЗИОфОРЕ". ИЧЕСКан Ст(ОРОСтъ 1(11 и Диффузыофооетическая ГОДВижОП Ети( ЯЮТСЯ П Ц 10 ьиУЛ-,Т т-о )1 ИЭЛРК иритт СКЯя Гто ТО -5 Т.ЧЯ 5- потенциал на 1 оверхносТИ КОЗ(Ь,СИЯ-ПОТЕНIПИ:Лко.:(тфние;1 ы диффузииИ 11 тельно 3 аряжепых и 0110 Всо отв етс Гвн 110;(/ГиЯД 51 Е 1 т;О Т-.П антсаТИИ .010 ртт тя СдатЕ Г тто Пти П, Р -3Е;11 ЕРТУРт Отс;. (.;З 1 ЫТМИ таНЕШ ЯИМИтаоатЧС т ВЯ;д 1 ОП 1 д 115 Юония ВЕЛИЧ 1 -тУ С (твОС ттфтОТЗИОттОтЗа ч.1.- т - ( 1 ттз, 1, Отттс 5 ТО Ттттт т ааД ЕНТЯ КОЦЕНТЯРЦИИ т 7 В ТОЧКЕ,. Т ТТт. 1-ТОИЗВотт .т т Из,ЕрттиеБинейн сть и , ГАонарнос 1 ь про Ттитя КонцЕ;ттрацнитф;:.Г, 2/ В Првдпож"1;В Оти ЯтЕТт( ПОЗВОЛЯЕт ЛЕ, Ч(О тЯССЧ 1 т - ТЯТЬ ЗНЯЧЕНИЯ КОНТТЕНТОЯт.и и ГРЯ 1 иен те к О "нте 1 зттти Tт н иобой точ ке изм(. в .рительного отсека пс формуле:45 50 55 Э,(где А =;Р 1Си С;1 - концентрации электролита в разных вспомогательных отсеках;С и С- концентрации электролита внутри измерительного отсека у поверхностей пористыхперегородок (фиг. 1);1)Д и Э, - коэффициенты диффузийэлектролита в объемеи внутри перегородкисоответственно;Х - расстояние от пористойперегородки;д - толщина перегородки;расстояние между перегородками (протяженность измерительногоотсека),Как видно из формулы (4) значениеконцентрации электролита С(х) в любой точке измерительного отсека скоординатой х определяется, помимогеометрических параметров камеры,входящих в константу ячейки А, значениями концентрации во вспомогательных отсеках С, и С,; задаваемыхэкспериментатором,Поскольку рассчетные величины С(х)и Ч С входят в формулы (1 и 2) толь -ко в виде их отношения, то для упрощения расчетов удобно заранее найтизависимость этого отношения от задаваемых величин С и С-,;, Для случая линейного градиента имеем:117 С 1Если задать С,; =О, то отношение 7 С/С(х), а следовательно, и скорость движения частицы не зависят от концентрации электролита в точкеизмерения, а зависят лишь от координаты х по формуле, получаемой из предыдущей подстановкой С,; =0 Зто же обстоятельство служит повьппению точности измерения диффузиофоретической подвижности, так как из конечного результата исклю 5 10 15 20 2530 3540 чается погрешность, вносимая неточностью задания С, и СиВ таблице представлены результаты расчетов по экспериментальным данным скорости диффузиофореза и диффузиофоретической подвижности коллоидных частиц латекса и глины. Для наглядности в нее включены только данные, полученные при прохождении частицами третьей клетки окулярной сетки, что при шаге сетки 80 мкм составляет интервал расстояний от пористой перегородки 160-240 мкм. При расчетах значения концентрации электролита в указанном интервале принималось постоянным и равным таковому в средней его точке х=200 мкм, Расстояние между пористыми перегородками 500 мкм. Толщина пористых перегородок 32 мкм. В случае измерения диффузиофоретической подвижности частиц глины во вспомогательных отсеках циркулировали раствор 1 МпО концентрацией С,= =0,1 мас.Е и дистиллированная вода. В обоих случаях частицы передвигались в направлении возрастания концентрации электролита.Расчет среднеквадратичной погрешности измерений диффузиофоретической подвижности частиц глины в градиенте концентрации КИоО от расстояния между пористыми перегородками показал, что при уменьшении расстояния между пористыми перегородками разброс получаемых значений подвижности уменьшается, а их среднее значение несколько возрастает. Такую тенденцию можно объяснитьвлиянием броуновского движения. Зксперимент показал, что при расстояниях между пористыми перегородками более 0,5 мм скорость диффузиофореэа становится соизмеримой со скоростью броуновского движения частицы, и эффект становится практически наблюдаемым. И наоборот, чем меньше это расстояние, тем с большей скоростью движутся частицы (что вполне согласуется с формулой 1) и вьппе точность измерений, поскольку меньше сказывается их броуновский дрейф.Кроме того уменьшение объема измерительного отсека уменьшает вероятность 1возникновения тепловых конвективных потоков, которые совершенно недопустимы при данных исследованиях, так как они полностью разрушают уста"1213384 Номер частицы Время т.С Скорость 11 мкмдиффузио- сфореза Время 1, с Скорость Мс мкмдиффузиофо- среза новившийся градиент концентрации.Следовательно, целесообразно стремиться уменьшить расстояние междуперегородками. Однако, нижний пределэтой величины определяется техническими возможностями изготовлениястенок измерительного отсека с прозрачной оп гической поверхностью. Помимо этого, чрезмерное уменьшение 10протяженности измерительного отсекасокращает расстояние, на которомможно произвести реальное измерениескорости частицы, и уменьшает время,за которое все частицы покидают 15обозреваемый объем, а также ухудшаются условия наблюдения за час.тицами. Таким образом, установлено, что заявляемое расстояние между порис тыми перегородками, т.е. протяженность измерительного отсека, составляющая 0,05-0,50 мм, выбрана из условия достижения максимального эффекта с целью реального измерения диффузиофоретической подвижности коллоидных частиц. Измеренная или расчитанная величина Диффузиофоретическаямкм см подвижностьВ щ с В Диффузиофоретическая подвижность 1 мкм см с ВПредложенная ячейка позволяет вести исследования коллоидных структур, имеющих как фундаментальное, так и прикладное значение, и по своим возможностям не уступает электрофорезу. Формула изобретения 1. Диффузиофоретическая ячейка, состоящая из корпуса, в котором расположена камера, разделенная пористой перегородкой на два отсека, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью измерения диффузиофоретической подвижности объектов коллоидной дисперсности в стационарном линейном градиенте концентрации электролита, в камеру введена дополнительная пористая перегородка, расположенная параллельно основной перегородке, и боковые отсеки камеры снабжены патрубками для подвода и отвода электролита.2. Ячейка по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что расстояние между пористыми перегородками 0,05-0,50 мм,2 3 4 5 Латекс 97 83 92 101 96осударственного комите елам изобретений и отк ква, Ж, Раушская на Корректор И.Максимишине