Способ определения глубины диффузионного слоя на границе раздела двух жидкостей

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам изучения диффузионных процессов в жидкостях, и может быть использовано при испытании и выборе материалов для ремонта асфальто-бетонных покрытий методом "омолаживания" пластифицирующими реагентами. Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности изучения непрозрачных жидкостей. Явление диффузии исследуют путем измерения условной вязкости жидкостей с помощью стандартного вискозиметра, при этом определяют глубину диффузии, а также степень концентрации взаимодействующих нефтепродуктов по глубине диффузионного слоя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5в4 G01N 1300

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317378/24-25 (22) 19.10.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Ростовский инженерно-строительный институт (72) А. П. Матросов, А. П. Тарасевич и И. Х. Алиев (53) 535.15 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 996916, кл. G 01 N 13/00, 1981.

Робинсон P. и др. Растворы электролитов

М.: ИЛ, 1963, кл. G 01 N 13/00, 1981.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к способам изучения диффузионных процессов в жидкостях, и может быть использовано при испытании и выборе материалов для ремонта асфальтобетонных покрытий методом «омолаживания» пластифицирующими реагента ми.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности изучения непрозрачных жидкостей.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 — зависимость объема вытекающей жидкости от времени истечения.

Устройство для определения глубины диффузионного слоя состоит из сосуда 1 для жидкости, помещенного в термостат 2.

В дне сосуда выполнено отверстие 3, закрываемое шаровым клапаном 4. Внутри сосуда 1 и термостата 2 расположены термометÄÄSUÄÄ 1476351 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ

ДИФФУЗИОННОГО СЛОЯ НА ГРАНИЦЕ

РАЗДЕЛА ДВУХ ЖИДКОСТЕЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к способам изучения диффузионных процессов в жидкостях, и может быть использовано при испытании и выборе материалов для ремонта асфальто-бетонных покрытий методом «омолаживания» пластифицирующими реагентами. Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности изучения непрозрачных жидкостей. Я вление диффузии исследуют путем измерения условной вязкости жидкостей с помощью стандартного вискозиметра, при этом определяют глубину диффузии, а также степень концентрации взаимодействующих нефтепродуктов по глубине диффузионного слоя.

2 ры 5. Под отверстием 3 установлен мерный сосуд 6.

Способ осуществляют следующим образом.

В стакан 1 наливают вязкий нефтепродукт (жидкость) 7, а после его остывания без смешения с ним — жидкий нефтепродукт (жидкость) 8. Положение первоначальной линии (горизонтальной плоскости) 9 взаимодействия известно по объему цилиндра вискозиметра и объему взаимодействующих жидкоетей. Требуется определить расстояние между верхней 10 и нижней 11 границами диффузионного слоя (глубина диффузии) и концентрацию жидкостей по глубине этого слоя.

После выдерживания жидкостей 7 и 8 в определенных условиях в сосуде 1 их нагревают посредством теплоносителя 12. Температуру измеряют с помощью термометров 5. По достижении заданной температуры

1476351 открывают шаровой клапан 4. Жидкости начинают вытекать через калиброванное отверстие 3 сосуда 1 в;.ерный цилиндр 6. По истечении определенного небольшого количества жидкости, когда оно примет установившийся режим включают секундомер и по времени (t) регистрируют объем жидкости (V) в мерном цилиндре. Результаты измерений наносят на график (фиг. 2), на который предварительно наносят линии, характеризующие зависимость времени и объема истечения отдельно взятых вязкой (кривая

13) и жидкой (кривая 14) жидкостей, а затем по результатам испытания — линию одновременного их истечения (кривая 15) .

Анализируя график на фиг. 2, находят точки а и Ь искривления линии, соответствующие нижней и верхней границам диффузионной зоны. Глубину зоны определяют по оси ординат (h), проградуированной в единицах высоты мерного цилиндра 6, как разность между соответствующими проекциями а и b точек а и b. При этом точка 0 соответствует первоначальному положению линии раздела жидкостей до их взаимодействия.

Концентрация вязкой жидкости в точке

b соответствует верхней границе диффузионного слоя (линия 10 на фиг. 1) — ОЯ, в точке 0 на первоначальной линии взаимодействия (линия 9 на фиг. 1) — 50О, в точке а на нижней границе диффузионного слоя (линии 11 на фиг. 1) — 100О4. Концентрация жидкостей в этих точках соответственно равна 100:50 и Оо"

Концентрация жидкостей в промежуточных точках диффузионной зоны пропорциональна расстоянию этих точек от первоначальной линии взаимодействия.

Пример. Определена взаимная диффузия вязкого дорожного битума БНД 60/90 и дизельного топлива марки ДЛ, при этом использован стандартный вискозиметр (ГОСТ

1988-80) с объемом цилиндра 100 мл и диаметром отверстия 5 мм.

Битум в объеме 50 мл наливают в сосуд при 85 С, а в полосе его остывания до 20 С— дизельное топливо с температурой 20 С.

Жидкости взаимодействуют при 18 — 20 C в течение 3 сут. При выполнении измерений жидкости нагревают до 90 С. В результате выполненных измерений определена глубина диффузионного слоя (Ь), равная 17,2 мм.

Формула изобретения

Способ определения глубины диффузионного слоя на границе раздела двух жидкостей, заключающийся в формировании плоской горизонтальной границы двух жидкостей, 20 выдержке жидкостей в контакте одна с другой, измерении физического параметра, характеризующего концентрацию на различных расстояниях от границы раздела, и определении глубины диффузии по измеренной зависимости, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа путем обеспечения возможности изучения непрозрачных жидкостей, горизонтальную границу раздела двух жидкостей формируют в сосуде с отверстием в дне, после выдержки

З0 открывают отверстия и измеряют зависимость объема вытекающей из отверстия жидкости от времени истечения, по которой определяют глубину диффузионного слоя с учетом градуировочных зависимостей объема вытекающей жидкости от времени истеЗ5 чения, полученных для каждой жидкости в отдельности.

1476351

Составитель А. Кощеев

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 2116/43 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101