Способ определения плотности твердых тел

 

Изобретение относится к физико-химическим измерениям, в частности к способам определения плотности мелких минеральных зерен, сплавов, металлов при их диагностике , изучении технологических свойств, дисперсии плотности и т.д. Цель изобретения - повышение точности определения. Измеряют поперечники частиц с последующим расчетом среднего диаметра и осаждением их в столбе жидкости с замером времени падения. В сосуд заливают жидкость Клеричи и глицерин, находят отношение скоростей падения в двух средах и по значениям среднего диаметра определяют плотность зерна по номограмме, построенной на основе аналогичных измерений с зернами эталонами: свинца, олова, касситерита и магнетита. 2 ил., 1 табл. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

00 4

О

Ql (21) 4711013/25 (22) 27.06.89 (46) 15.12.91, Бюл. N. 46 (71) Пермский государственный университет им. А.М.Горького (72) Б.М.Осовецкий и К.П.Казымов (53) 549.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 148589, кл; G 01 N 9/10, 1961.

Осовецкий 6,М. Метод определения плотности мелких минеральных частиц по скорости падения в бромоформе. — Зап.

Всесоюэн. минер. общества. 1976, ч. 105, вып. Э, с. 392-396. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Изобретение относится к физико-химическим измерениям, Известен способ определения плотности твердых тел по скорости падения в вязкой среде.

Основным недостатком этого способа является небольшая точность (+ 0,5 г/смз), что не позволяет использовать полученные данмые для достаточно надежной диагностики минералов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения плотности твердых тел небольшого размера (от 1 до 0,2 мм) по скорости падения в бромоформе (тяжелая жидкость с плотностью 2,89 г/см, вязкостью 2,2 сПэ). Предварительно под бинокуляром замеряются три поперечника частицы, что позволяет рассчитать ее сред,, Ы2 „„1698705 А1 (57) Изобретение относится к физико-химическим измерениям, в частности к способам определения плотности мелких минеральных зерен, сплавов, металлов при их диагностике, изучении технологических свойств, дисперсии плотности и т.д. Цель изобретения — повышение точности определения.

Измеряют поперечники частиц с последующим расчетом среднего диаметра и осаждением их в столбе жидкости с замером времени падения. B сосуд заливают жидкость Клеричи и глицерин, находят отношение скоростей падения в двух средах и по значениям среднего диаметра определяют плотность зерна по номограмме, построенной на основе аналогичных измерений с зернами эталонами: свинца, олова, касситерита и магнетита. 2 ил., 1 табл. ний диаметр и степень аниэометричности.

Скорость падения замеряют в длинной (0,51 м) стеклянной трубке, время падения засекается секундомером. Плотность частицы рассчитывают по формуле, учитывающей ее диаметр, скорость падения в бромоформе, степень анизометричности, степень окатанности.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения.

Цель изобретения — повышение точности определения плотности.

Способ осуществляется следующим образом.

Размеры частицы замеряют по трем поперечникам (А, В и С) под бинокуляром с точностью до 0.01 мм.

Рассчитывают средний диаметр частицы по формуле

А+B+C дср

Измерение скоростей падения s жидкостях проводится в стеклянной трубке с открытым суженым концом, на который надевается резиновый шланг с зажимом, или мензурке.

На фиг, 1 представлена схема устройства для замера скорости погружения тела в трубке; на фиг, 2 — номограмма для определения плотности тел, устройство для замера скорости падения в трубке содержит стеклянную трубку 1, оиски 2, воронку 3, резиновый шланг 4 с зажимом, приемный стакан 5, воронку 6 с фильтром, штатив 7, держатели 8 трубки, основание 9, глицерин 10, жидкость Клеричи 11, граница слоев глицерина и жидкости

Клеричи 12.

Сначала в сосуд заливают жидкость

Клеричи плотностью 4,27 г/см и вязкостью

50 спэ, (жидкость обладает как высокой плотностью, TBK M nosbllUBHHGA вязкостью), В связи с этим высота рабочего столба жидкости, необходимая для точного замера времени падения, может быть сравнительно невелика. Эксперименты показали, что оптимальной является высота столба, равная

l 0 см.

Выше столба жидкости Клеричи осторожно заливают глицерин. Глицерин при невысокой плотности (0,9 г/см ) отличается значительной BR3KocTb© (до 850 сПэ). Bblcora столба также составляет 10 см, что отмечается соответствующими рисками. Между второй и третьей рисками по вертикали расстояние составляет 4 — 5 см, Чтобы исключить касание стенок при падении зерна, на верхний конец трубки (мензурки) помещают воронку. Зерно переносят в согнутый уголком пакетик из кальки и опускают через воронку а глицерин. После прохождения . зерном верхней риски включают секундомер, при пересечении уровня нижней риски секундомер выключают. Записывают показание секундомера. Он снова включается при пересечении зерном верхней риски столба жидкости Клеричи и т.д, Скорости падения зерна рассчитывают по формуле

t (смбс) где t — время падения а секундах.

Далее рассчитывают безразмерный коэффициент

Чкл /гл где Чкл — скорость падения зерна в жидкости

Клеричи;

Чгл — скорость падения зерна в глицерине, По значениям dcp и К определяют плотность зерна по номограмме (фиг. 2). Номограмма построена на основе аналогичных экспериментов с шарообразными эернамиэталонами свинца, олова, касситерита и магнетита. Средняя плотность зерен — зта15 лонов определена пикнометрическим спо20

50 сабом. Общее число определений, использованных для построения графика, составило 83 (для свинца — 19, олова — 14, касситерита — 19, магнита — 12 (см. таблицу), Линии на номограмме, соответствующие определенным размером зерен-эталонов, расчитаны по методу наименьших квадратов, остальные — интерполяцией.

Пример, Изучена плотность зерен хромшпинелидов одной иэ россыпей. Основная часть этих зерен представлена микрозернистыми агрегатами, плотность которых обычно не превышает 4,40 г/см, Редко встречаются хорошо образованные кристаллы в форме октаэдров, плотность которых достигает 4,48 г/см . Низкие значения плотности хромитов свидетельствуют о высоком содержании в их химическом составе алюминия и магния при пониженных содержаниях хрома и железа. что можно учесть при выборе схемы технологической переработки сырья.

Формула изобретения

Способ определения плотности твер-. дых тел, заключающийся в том, что исследуемое тело погружают в сосуд с жидкой средой и плотностью, меньшей плотности исследуемого тела, предварительно определив его средний диаметр по значениям трех измерений его поперечника, и измеряют скорость погружения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве жидкой среды используют жидкость Клеричи и расположенный над ней глицерин, причем скорость погружения измеряют для каждой жидкости отдельно а пределах 0,1 м по глубине и по измеренным скоростям судят о плотности тела.

1б98705

mQ о во

О <ч 0 л со in а ч» О О О л а со сО <Ч о о а о со со в о

Г Л Л Л Л С<» м с<

» N с» о

«- сч

ВВ»О оооо л -мпво а мм оооооо

О О ОООО о о ос

М(<Ч -е ч» <О - Ф а

<Ч "О

Л 1. о о

mв Оаа(О

- Ф сЧ (Ч (Ч О

O O O Q O <» оооо

СО ВО О

Г (О О 4»

<Ч О О о сО о аа »(ч(ч

ОО О О О О о о

В CD оо оооо

I

I

1 ее

Х

1

1

О

1 i<»

1 II

1

1 31 X

1 <1

1 Э

I 13 X

О о

1 ((t с

1

Г Т м ч» в л м а о -3 со -з «Ct» m iD Q m а (ч cD

ЛОЭ В

ООО сч mm(ч mN СГN СГinаiD

cn Dw мr» воisis а Осоа inm»

QOOQOOQQOOQ

В СОСО

О СОСО

° О О ооооо

О е.О С е сч

« ооо с м(0(члла

О ч» rаасч а ОООООО

O Q О всо r

О О О

a in c0 tn c» <» O

Л .О i0 а in

rnmQ ос0 аа а 1- =.- м М (Ч с « с»оооооо с0 <О О О О (О О

1

1

Г»

1 о

О -Т (О "С0 с Э С \ В е — С?Ъ еI I

I 1 I

1lC I 1

I =ГС<

1 О 1 б 1

1 ««1 1

1 L 1 I

I i I

1 М 1

1 1 I

1 Г 1 3

i C I

1 1»

1 1

О 1

1 (33 1 1

1 Я t Cl 1

О Г.С3

1 I I

1 1 е

<0 с» tn

O i0

N ьо о

Л ° е<3

О-а е\

СОЛЛ ооо

1 . I

1 1

1 Я

4 3

1 1

1 CI

1 б I

В 01

«СО

-о о

° - В с(»вЂ” е» «

О О сО

mN=ос0 < вм

N сч мсчlninлл» оwNо Оа.О аволлл О

o Q Q Q ооооооо

Q oe.О с» м(О =3 а а о m m N

Ч (Ч - - - -а=! n nor m ал т»mm

CD <Ч М

Ф»ГМ ооо

-(in м

Се» а (3

m N с t

1 за<

1 ) I

1 1

I 1

1 I

1 0-1 (3

1 Cj 1

ММ(ч <Ч 3 Ч Ч аа

Оч»еа О аr о

O rl C<3

О О

Ооооа е.О(Оcs Л О

О О С» О О О .» О Э О С» О О О О О

3

)

1

1 е(е

1 X

v 1

1 i

1 л о

1 а

1 33

1, I II X

4 I

1 333

I Z

1 L

I

1

1

I

1

1ю

v

1 L

1 М !

3

1

ID

I

1 (33

1 X

1 333 и

I

I 1

1 1

I 1

1 Я I !

1

I 1

1 ! с<

I б.<

1 1

I 1

1- — - — 3

1 1

1 1

I с

l 3<1

I 1

1 1

1 1

1 1

I 1

1 1

1 еФ 3

1 I

1 1

1 1

1 Я.I

1 1

3 3

1 1

3 I

1 1 ! с! ! 1-1

1 1

1 1 — f

1 I

I I

I c I

1< 1

Р«

I 1

1 I

I 1

1 1

1 О- l

° < 1

1 tj 1

ООООООООО (у\ а л (ч (0 (0 <«ъ с» (т\ "0

W М<Ч(Ч О О Л«0 (0 т л m

«м * в

С3 О « <е \С! Ме

° с» « С 1

«О-9» !««(0 <Ч inЛе0 (О с» с»с0 сч в<ч in isis (:t O Q f7 « O O O

ОООООООООООО о воОС00» ма во л

В(ho <Ч N«ОNВЛ

ОО О О ОО мОnwОООО<лОО л 1 а О О О is (О in in ао

ОООООООООООО а -"Й

В-Ф е С» Г е °

N m <ч m N N сч

О О С» О О б» О Q О

В O N М.0 . .О:.0 ХЗ

N ЛАЛО мв 3 (ln

О О

-т Со (ч

O О

<ч о

<Ч (Ч (Р О л is

g2 аз

04

Фиа 2

Составитель В.Каликов

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 4388 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", t. Ужгород, ул.Гагарина, 101