Способ определения коэффициента диффузии и растворимости газа в жидкости

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

263988

Союз Советски»

Социалистически»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 26.X(,1966 (№ 1115165/26-25)

% с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 10.II.1970. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 4Х1.1970

Кл 42/, 13/03

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

МПК G Oln

УДК 533.15(088.8) 7

В. В. Макаренков, В. В. Яковлевский, Л. Д. Гогитидз, Г. М. Панченков, В. В. Малышев и В. П. Логвинюк !

Авторы изобретения

1 тт:

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ

И РАСТВОРИМОСТИ ГАЗА В ЖИДКОСТИ

Известны способы определения коэффициента и растворимости газа в жидкости, включающие операции отбора проб и измерение

:распределения концентрации диффундирующего вещества по глубине столба жидкости при помощи оптических и радиометрических методов. При отборе проб происходит перемешивание жидкости, а температурные возмущения снижают точность эксперимента вследствие возникновения конвекции жидкости.

Предложенный способ отличается от известных тем, что в процессе эксперимента поддерживают постоянное парциальное давление газа над слоем жидкости и измеряют его расход, по которому судят о коэффициенте диффузии и растворимости газа в исследуемой

- жидкости. При этом толщину слоя жидкости выбирают такой, при которой выдерживается соотношение Gr Pr <1700, где Gr — критерий

Грасгофа, а Pr — критерий Прандтля. Это позволяет существенно повысить точность эксперимента за счет исключения возмущений вследствие конвекции жидкости и обеспечения высокой точности замера объема растворяющегося газа.

На чертеже изображено устройство, при помощи которого может быть реализован описываемый способ, Устройство включает диффузионный бачок 1, имеющий диафрагму для обеспечения малых входных скоростей газа, амортизированную рамку 2, опирающуюся через три винта 3 для горизонтирования и резиновые амортизаторы 4 на массивную раму 5, которая ус5 тановлена на резиновые амортизаторы б, у(»овень 7, установленный на рамке 2.

Рамка с диффузионным бачком помещена в сосуд 8 термостата. Нагреватель 9 предназначен для быстрого разогрева термостатирую10 щей жидкости. Термостат 10 со змеевиком обеспечивают поддержание постоянной температуры. Система измерения давления состоит из эталонного бачка 11, ртутного пьезометра

12, вакуумметра 18, наклонного водяного пье15 зометра 14 с четырехходовым краном 15. Система подачи и замера объема растворяющегося газа состоит из бюретки 1б, системы бутылей 17, осушителя 18, кранов 19 — 22, а такж е и гол ьч а того кр ан а 28, 20 Эксперимент производят в следующей последовательности, После тщательной проверки на герметичность при давлении, соответствующем условиям эксперимента, при помощи водяного пьезометра 14 пьезометр отключают поворотом крана 15 в промежуточное положение, заливают определенное количество жидкости в диффузионный .бачок и производят вакуумирование че1»ез кран 24 при закрытом кране 20 для уда30 ления растворенных в ней газов до установле263989

Пр едм ет изобр етен и я

; аказ 2452 Тираж 500 Подписи о

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография ния равновесия при некотором небольшом давлении Р„,.

Производят разогрев термостатирующей жидкости и далее дают необходимую выдержку для выравнивания температуры по всему объему термостатирующей жидкости и диффузионного бачка. Заполнение диффузионного бачка производят через краны 20 и 22 или через кран 28 непосредственно из бутылей 17 до давления P „,+ Pt + Р (Р1 — давление паров жидкости при температуре эксперимента, Ря — парциальное давление газа, при котором определяется коэффициент диффузии и предельная концентрация). Эталонный бачок заполняют до этого же давления через кран 21.

Момент заполнения принимают за начало отсчета времени. После этого подключают пьезометр 14, кран 20 переключают для подачи газа из бюретки. Через кран 28 поддерживают нулевое показание пьезометра. Через промежутки времени Лт пЬезометр особенно тщательно уравнивают, закрывают игольчатый кран и производят замер объема газа в бюретке. Разность показаний бюретки AV а„р равна объему, растворившемуся за время Лт, приведенному к барометрическому давлению

P,„ð и температуре бюретки Т;, Эксперимент продолжают 20 — 60 мин в зависимости от значений коэффициента диффузии и предельной растворимости (концентрации).

\

Способ определения коэффициента диффузии и растворимости газа в жидкости с ис15 пользованием метода газовой фазы, отличаюtt>uttcst тем, что, с целью повышения точности, поддерживают постоянное парциальное давление газа над слоем жидкости и измеряют его расход, по которому судят о коэффициенте

20 диффузии и растворимости газа в исследуемой жидкости, при этом толщину слоя жидкости выбирают такой, при которой выдерживается соотношение Gr Р> (1700, где Gr — критерий Грасгофа, Р> — критерий Прандтля.