Прибор для определения поверхностного натяжения на границе жидкость-жидкость

(11 73597 О ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 онолнительное к авт,свил-в 1) 25465(22) Заявлено 22.11.7 С 0 исоединением зая оударстввииый кони СССР о делам иэобретеии и открытий(71) Заявите 54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ НА ГРАНИБЕ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТ почти полнаясборка, на чмени.Вслвдствго размещен разборка прибора, а затемо затрачивается много вр уаа и трубкена установилляра в рабо момента от Изобретение относится к технике физико-химического анализа жидкостей, в частности к определению поверхностного натяжения жидкостей.Известен прибор для определения поверхностного натяжения на границе жид- кость - жидкость по объему капель, содержащий столик со стойкой, скобу, в которой закрепляется шприц с капилляром и микрометрическая головка, перемещавшийся по стойке подпружиненный электро- привод, термостат, съемную стеклянную трубку, надеваемую на капилляр Я.Однако такой прибор имеет одну скорость формирования капли крепящийся на стойке подпружиненный привод вследствие небольших перекосов создает малозаметные встряхивания прибора, достаточные для преждевременного отрыва капель от капилляра, что следовательно, снижает точность измерений.Чтобы заполнить шприц и выпустить пузырек воздуха, нужно перевернуть шприц вверх капилляром, для чего требуется ие неудачного конструктивноня узла термостатирования, ухудшенной видямости через три стеклян,ные трубки (термостата, сос и) й три слоя жидкости затруднка глубины погружения капчую жидкость и определениерыва капли,.Наиболее близким техническим решением к изобретению является прибор для определения поверхностного натяжения на границе жидкость-жидкость по объему капель, содержаший столик со стойкой, скобу, в которой крепятся шприц с капилляром и микрометрическая головка, электродвигатель с редуктором, закрепленным на крышке термостета и соединенным с микрометрическим. винтом муфтой Я еОднако подпружиненный привод перемеается по стержням за ввинчиваемым ми51 О 30 40 45 50 55 3 73крометрическим винтом, перекашиваетсянастержнях и вызывает встряхиваниявсей системы прибора, что снижает точность измерений. Неточность центровкиоси шприца и оси микрометрического винта и торцовое биение подпятника штокашприца вызывают незаметное для глазаотносительное возвратно-поступательноедвижение штока шприца.Для выдавливания пузырька воздухаиз шприца требуется отключение и сьемпривода, извлечение прибора из термостата, съем скобы со шприцем и микрометрической головкой, а затем обратнаясборка прибора с центровкой оси микрометрического винта с осью привода, начто затрачивается много времени.Установка капилляра на йостояннуюглубину погружения в жидкость затруднена вследствие того, что скоба свободно по стойке перемещаться йеможет,так как она связана с приводом, расположенным на термостате.В результате значительных затратвремени на разборку и сборку приборапроисходит нарушениетермостатическо-.го режима измерений, после чего тре-;"" буется время для установления необходимой температуры.В известном приборе лишь одна скорость формирований капель жидкости, втовремя как статическимзначением по-верхностного натяжения является одинаковый результат измерения, полученныйпри двух скоростях формирования капель.Целью изобретения является увеличение воспроизводимости и точности определения поверхностного натяжения награнице раздела жидкость-жидкость путем обеспечения оптимальных условийформирования капли,Для этого прибор снабжен подьемным устройством, съемным держателемсо сменными разрезными втулками механизмом отключения привода и шариком, вставленным между микрометричесхим винтом и подпятником штока шприца.При этом подъемное устройство включает ручку с подпружиненным роликомдпя плавного подъема и опускания измерительного механизма и ручку. жестко-го фиксирования его на стойке.Кроме того, механизм отключения привода содержит ось, втулку, винт, пружину и регулирующий винт точной установ-,ки привода в исходное положение привключении его. Ось жестко соединена.,ь 8970 4 с подъемным устройством, втулка - с редуктором привода.Электропривод при включенном положении жестко связан с микрометрическим винтом посредством шестеренчатой передачи, так, что узкая шестерня, закрепленная на микрометрическом винте, при его ввинчивании перемешается вниз с обкатыванием вдоль широкой шестерни на оси редуктора. При этом нет никаких перекосов, заклиниваний, толчков, встряхиваний.Установка шарика, диаметром 5 мм в сделанное углубление на пяте штока шприца позволяет плавно, равномерно передавать поступательное движение отвращающегося микрометрического винтак штоку шприца,Сьемный держатель быстро и легко 30 отсоеднняется от подьемного устройства вместе со шприцем и микрометрической головкой. Это позволяет быстро произвести заправку шприца и выпустить пузырек воздуха. Затем держатель устанавливается точно в исходное положение. Подьемное устройство прибора вращени м маховичков позволяет плавно поднимать и опускать по стойке корпус. прибора, точно устанавливать на постоянную глубину погружения капилляра в жидкость и жутко фиксировать механизм на стойке,Незначительная затрата времени на подготовку прибора к работе и перезвряд ку почти не нарушает термобаланса в тер-: мостате.Прибор имеет две скорости формирования капель, что достигается простым переключением рычажка редуктора.При подготовке прибора к работе привод легко отводится в сторону и точно устанавливается в исходное положение, обеспечивая правильное зацепление шестерен.Скорость формирования капель можно изменить не только двухскоростйым редуктором, но и меняя шприцы Различного сечения. Эта операция выполняется так же очень легко, быстро и точно с помощью сменных разрезных втулок.Изогнутый стеклянный капилляр, имею-. щий конусообразный срез, пришлифоввн к конусному наконечнику шприца.На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, общий вид, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.Привод включает электродвигатель ДСД 2-П 1 1, связанный шестерней 2 с738 У 70 редуктором 3, имеющим ручку 4 переключенИя скоростей на два положения,На оси редуктора 3 насажена широкаяшестерня 5., которая через шестерню 6передает враГцение на микрометрическийвинт 7,Ддя точного включения привода на механизме его отключения имеются регулирующий винт 8 и винт 9. Ось 10 механизма отключенияпривода закреплена накорпусе 1 1 подьемного устройства, накотором имеется винт-игла 12 ддя закрепления съемного держателя 13, Снизув сьемный держатель вставляется шприц 14,который закрепляется винтом 15 через сменные разргзные втулки 16. На конецшприца надет стеклянный капилляр 17..Между микрометриче кими винтом 7 иподпятником шприца 14 вставлен шарик18, а между подпятником и корпусомшприца 14 - пружина 19, Привод приотключении поворачивается относительнооси 10 на втулке 20, закрепленной кприводу.. Подъемное устройство снабжено ручкой 21 для,го фиксации, ручкой 22с роликом 23, который опирается напружины 24 через скобу 25. Весь ме.ханизм прибора подвижно крепится настойке 26, закрепленной на столике 27.Столик 27 имеет винты 28 для установки е,по уровню с помощью вмонтированного в него уровнемера 29.Электропривод прибора включается ивыключается. тумблером 30,Механизм отключения привода отключает привод отвинчиванием винта 9 пружиной 3 1 (см. фиг. 3).Мотор-редуктор ДСД 2-П 1 имеет навыходе 2 об/мин двухскорбстной редукторимеет передаточное отношение 1:5 и1: 10.Таким образом, микрометрическийвинт имеет вращение 0,2 об/мин и0,4 об/мин, что составляет 0,01 и0,02 мм/мин поступательного движения.При работе прибор устанавливаетсяв воздушньФ термостат с прозрачнымистенками (на чертежах не показан).Прибор подготавливают к работе, неизвлекая его из термостата. Ослабивручку фиксации 21, вращением ручки 22поднимают в верхнее положение весьмеханизм прибора (см. фиг. 2).Винтами 28 столик 27 прибора уста навливают по уровню с помощью уровиемера 29, Выбирают нужный шприц 14,прикладывают к нему в крайнее верхнее положение соответствуюцГую. диаметрушприца сменную разрезную втулку 16бортиком вниз, вставляют снизу в отверстие держателя 13 и винтом 15 закреп 5 ляют шприцОтключают привод, отвинтив на 3оборота винта 9 (см. фиг. 3). При этомредуктор 3 с электродвигателем 1 изакреппенной к нему втулкой 20 разжатием пружины 31 поворачивается относительно оси 10, отключая шестерню 5на оси редуктора от шестерни 6, посаженной на микрометрический винт. Включение привода производится вращениемвинта 9 до упора в регулировочный винт8 зац пления шестерен 5 и 6, что обеспечивает точное их зацепление.Поддерживая съмный держатель 13,отвинчивают па 4-5 оборотов винт-игГуро 12, слегка нодтодгчув вверх, отводят всторону и снимают держатель вместе сошприцем и микрометрической головкой.Погружают конец капидляра 17, надетого на шприц, в исследуемую жид 25 кость (керосин) и вывинчиванием микрометрического винта 7 заполняют шприц14, затем, перевернув шприц вверх капилляром, выжимают пузырек воздухаввинчиванием микрометрического винта.ЗО Между подпягником штока и венцомкорпуса шприца вставлена пружина 19,которая, выталкивая пдунжер, прижимаетего подпятник через шерик 18 к торцумикрометрического винта.35 На столик прибора ставят стеклянныйсосуд с другой исследуемой жидкостью(водным раствором ПЛВ).Освободив ручку фиксирования 21, вращением ручки 22 опускают измерительный.механизм капилляром в сосуд на выбран- ную глубину погружения и фиксируют егона стойке ручкой 21. Рвинчиванием доупора винте 9 включают привод. Закрывают дверцу термостата и через несколько минут температура в термостате выводится иа заданную,Прибор готов к работе.Включают вилку в розетку электросети, тумблер и приступают к измерению.50При вращении ротора двигателя керосин медленно вытесняется из шприцастадагмометра и формируется на кончике капилляра в виде капель. Замеряетсячисло делений лимба микрометра между55двумя соседними отрывами капли от капилляраеВеличина межфазного натяжения награнице двух жидкостей (керосин - вод7 7350 ный раствор ПАВ) определяется по формуле:СР=К Ч(б- б 1 где б - межфаэное натяжение дин/смК - постоянная прибора;Ч - обьем выдавливаемой каплив делениях шкалы;С,д - плотность обеих .;идкостей,йпя определения постоянной прибораК измеряют межфазное натяжение на границе дистиллированная вода - криоскопический бенэоп.Предлагаемый прибор для определенияповерхностного натяжения на границе 15кидкость-жидкость обладает высокой точностью и стабильностью определения,значительно снижается время на подготовку прибора к работе.При выполнении измерений не требуете 2 ося никаких нападок прибора и инструментоб; чтб значительно повышает проиэводитапьность труда,Прцборпрост по устройству, компактен и удобен при эксплуатации, Онмо Бжет применяться на предприятиях химической промышленности дпя контролятехнологического процесса по межфазному натяжению между угдеродной и водной сРедой. 30формула изобретения1, Прибор ддя определения поверхностного натяжения на границе жидкость-жид 70 В.кость по объему капель, содержащий привод, измерительный механизм, включающий шприц дпя исследуемой жидкости,капилляр и микрометрическую головку,отличвющийсятем, что,сцелью увеличения воспроизводимости иточности определения путем обеспеченияоптимальных усдовий формирования капли, он снабжен подъемным устройством,съемным держателем со сменными разрезными втулками, механизмом отклюЧения привода и шариком, вставленныммежду микрометрическим винтом и под- :пятником штока шприца.2. Прибор по п. 1, о т д и ча ющ и й с я тем, что подьемное устройство включает ручку с подпружиненнымроликом ддя плавного подъема и опускания измерительного механизма и ручкужесткого. фиксирования его на стойке.3, Прибор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что механизм отключенияпривода содержит ось, втулку, винт спружиной и регулирующий винт,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР338828, кл, Г 61 Ч 13/02, 1971.2. Применение поверхностно-активных веществ и других химических реагентов в нефтедобывающей промышленности, Труды БашНИПИнефть, выпуск. ХУ,М., 1970, с. 86-89.