"способ определения точек фазовых переходов в системах "жидкое-твердое"

 

Использование: физико-химический анализ, определение растворимости веществ . Сущность изобретения: при определении растворимости используют не только чистый растворитель, но и растворы изучаемого вещества различной концентрации. Изучение состава жидкой фазы проводят до достижения равновесного состояния системы , а по полученным экспериментальным данным рассчитывают концентрацию насыщенного раствора клк асимптотический предел полученных кинетических кривых.

СОРОЗ СОРГ ТСКИХ

СГЗ11ИАЛИС Г11ЧЕ СКИХ

РЕ С11УВ ЛИК (я) G 01 N 25/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4725773/25 (22) 04.08.89 (46) 30.01.93, Бюл. ¹ 4 (71) Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения (72) В.П, Коротков (56) Авторское свидетельство СССР № 479030, кл, G 0", N 25/02, 1975.

Аносов В.Я., Погодин С.А. Основные начала физико-химического анализа. М.-Л.:

Изд-во СССР, 1947, с. 483-493.

Изобретение относится к области физико-химического анализа растворов, в частности к способу определения точек фазовых переходов, как меры растворимости в различных условиях какого-либо вещества в смеси с одним или несколькими другими веществами, Наиболее близким к заявляемому является способ, заключающийся в том, что возникновение частиц регистрируется в связи с понижением порога прочности жидкости на разрыв.

Общий недостаток приведенного и других известных способов заключается в том, что они основаны на фиксации эффектов в момент появлени 1(исчезновения) новой фазы, Однако, испо.1ьзование таких способов не всегда оправдано в связи с возможностью возникновения необратимых изменений в структуре объекта, приводящих в ряде случэев к нарушениям его функционирова„„. Ж„„1791764 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧЕК ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В СИСТЕМАХ "ЖИДКОЕ-ТВ Е РДОЕ" (57) Использование: физико-химический анализ, определение растворимости веществ, Сущность изобретения; при определении растворимости используют не только чистый растворитель, Но и растворы изучаемого вещества различной концентрации, Изучение состава жидкой фазы проводят до достижения равновесного состояния системы, а по полученным экспериментальным данным рассчитывают концентрацию насыщенного раствора к \K асимптотический предел полученных ки11етических кривых, ния. Кроме того, такой подход при исследовании, когда проводят последовательно и:пытания до фиксации проявления точки фазового перехода требует значительных К) материальных и трудовых затрат, ° и

Целью изобретения является повышение производительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно готовят ненасыщенные 4 растворы различных известных концентраций исследуемого е;цества, которые смешивают с известным количеством его, при ъ фиксированных температуре системы, ее давлении и внешних условиях; измерение состава жидкой фазы проводят до достижения равновесного состояния системы. а точку фазового перехода определяют по формуле:

У,Р = anW+ где W=detИ% II (j ==О, 1, „и; i =-1,2, ..., п 1):

IN = det II Y;0) И (j = 0. 1, „., n; i -- 1, 2, ..., и + 1;

1791764

k = 0 и ри j =- n u k = 1 при j ф- n) -1

Укг = апй0IК, где W,= det!:УР il (j = О. 1, ..., и;! = 1, 2, ..., n+ 1); и W = det II У® И (j =0, 1, ..., n; I =-1, 2, ..., n+1;

k = 0 при ) = n т k =- 1 при j 4 n) Yi — — У(с) — концентрация раствора в момент времени t;

) — порядок производной функции У (ф и — порядок линейного дифференциального уравнения, описывающего профиль кинетической кривой гетерогенного процесса растворения в системе;

an — коэффициент при переменной Y в дифференциальном уравнении, а У " = 0

Составитель В,Коротков

Техред M.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор

Заказ 150 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

У1 =- Yi(z) — концентрация раствора в момент времени т;

j — порядок производной функции Yi(т); 5

n — порядок линейного дифференциального уравнения, описывающего профиль ки- . нетической кривой гетерогенного процесса растворения в системе;

a> - коэффициент при переменной Y 10 дифферейцйааьноггоуравненив, а Y " г=о =о

Изобретенйе осуществляется следующим образом при исследовании критических точек растворимости тиосульфата натрия

1ча2320э 5Н20 в воде - Н20

1. Подготавливают раствор с концентрацией йа2320з 5Н20 в воде, например, Yii1 = 0

2. Определяют температуру раствора: t =

:= 22 С.

3. Вводят в раствор on ределен ное количество (но произвольное) количество

Йа2520з 5Н20

4. Регистрируют т,1 = 0 (по секундомеру) момент ввода вещества в раствор.

5. Измеряют состав жидкой фазы, например, через 5 мин. Для этого замеряют температуру t = 22 С и отбирают пробу для определения Ур1. Величину Yki = 6,3 г/см э определяют титрованием известным методом с помощью йода (фиксанал 0,1Н), 6. Подготавливают раствор в том же количестве, что и по и. 1 с концентрацией

Ма25уОз 5Н2О в воде, например, У 2 = 10 г/см, 7. О пределя ют температуру раство ра:

t = 22 С (термостатируют). 40

8. Вводят в раствор Na2S20a 5Н20 в количестве по и, 3.

9. Измеряют состав жидкой фазы по аналогии с и, 5 величину YI<2 = 15,2 г/см;

t=220С, 45

10. По формуле (1) определяют

Ухр 57 г/см при t = 22 С э

Табличное значение Y p = 70 г/см при э

t = 20 С (2).

Пренебрегая поправкой влияния ht =

=-2 С на растворимость найдем, что относительная погрешность составила 16 Более точную оценку У<> можно получить эа счет использования более современных методов анализа состава жидкой фазы, уменьшения времени от начала до момента отбора проб, что привело бы к сходимости значений производных Y npaKT к У, опре(0 1 деляемых иэ условия Лт- 0 и учета влияния температуры растворения.

Формула изобретения

Способ определения точек фазовых переходов в системах "жидкое — твердое", заключающийся в смешении известных количеств исходных компонентов системы и измерении состава жидкой фазы при фиксированных температуре системы, ее давлении и внешних условиях, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности способа, предварительно готовят ненасыщенные растворы различных известных концентраций, измерение состава жидкой фазы проводят до достижения равновесного состояния системы, а точку фазового перехода определяют по формуле: