Дилатометр для

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

28О926

Союз Советскиз

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.XI I.1968 (№ 1288982/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.IX.1970. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 6.1.1971

Кл. 42, 12/03

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР,"1ПК G 01п 25/16

УД К 620.179.7(088.8) Автор изобретения

А. А. Замятнин

Институт биологической физики АН СССР

Заявитель

ДИЛАТОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ

СИСТЕМ

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств жидкостей и может быть использовано в тех видах научного и технического эксперимента, где требуется знание малых значений изменений объема и плотности системы при смешивании различных веществ, объемных эффектов, сопровождающих физико-химические реакции, термодинамических параметров смешивания.

Особенно актуальными в последнее время стали измерения параметров растворов, содержащих вещества биологического происхождения. Определение изменений объема в таких системах помогает оценить степень гидрофильности и гидрофобности макромолекул и низкомолекулярных веществ, объем сокращения растворителя вследствие электрострикции, степень структурированности молекул растворителя в растворах около неполярных участков макромолекулы, объем пустот в структуре макромолекулы и т. п.

Для определения малых объемных эффектов в одно- и двухкомпонентных системах применяют .плотномеры и дилатометры различных типов. Метод определения в этом случае— дилатометрический.

Известны дилатометры для исследования двухкомпонентных систем, содержащие камеру для размещения исследуемых компонентов и капилляр со шкалой для контроля изменения объема, заполненный индикаторной жидкостью, отделенной от камеры герметпзирующей мембраной. Такие дилатометры обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что смешивание необходимо производить покачиванием дилатометра в ультратермостате. Эта процедура не гарантирует быстрого и полного перемешивания, и, кроме того, появляется возможность внесения тепловых

1р помех в термостатируемую систему.

В предлагаемом дилатометре для устранения указанных недостатков в камеру, заполненную одним компонентом, помещена резиноВая капсула со вторым компонентом, а на дне капсулы расположен постоянный магнит, приводимый в движение магнитной мешалкой для обеспечения разрыва капсулы и перемешиванпя компонентов после достижения их температурного равновесия.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый дилатометр; на фиг. 2 — устройство для приготовления капсулы, содержащей второй компонент и магнит.

Дилатометр состоит из стеклянной цилиндрической кюветы 1, которая с верхней стороны хорошо отшлифована в плоскости, перпендикулярной оси, а с нижней — соединена с плоским дном 2 спеканием, Кювета 1 заполнена компонентом А, а компонент Б находится в резиновой капсуле 8, которая затянута

280926

15 г0

45 капроновой нитью 4 и содержит в себе также магнит 5, выполненный из магнито-твердого материала и заделанный в стеклянный корпус, Измерительная часть дилатометра представляет собой оксидированный дюралюминиевый сосуд 6, затянутый снизу с помощью капроновой нити 7 резиновой мембраной 8. Сверху па сосуд 6 через тефлоновую прокладку 9 навинчена крышка 10, в которую с помощью эпоксидной смолы вклеены заливная трубка 11 со шлифованным краном 12 и капилляр 18 со шкало" 14, заполненный индикаторной жидкостью.

Для приготовления капсулы используется пробирка 15 с краном 16 и резиновым колечком 17 у суженного горлышка 18 пробирки 15.

После помещения в пробирку магнита 5 на горлышко 18 накладывается резиновая пленка 19, которая зажимается капроновой нитью

4. К пробирке 15 через кран 16 подсоединен пульверизатор 20.

Описываемое устройство работает следующим образом.

В пробирку 15 заливают компонент Б и помещают магнит 5 при закрытом кране 16.

После наложения резиновой пленки 19 на суженное горлышко 18 пробирки 15 и закрепления ее колечком 21, пробирку переворачивают. С помощью пульверизатора 20 при открытом кране 16 выдувают капсулу 8, которую затягивают капроновой нитью 4 у горлышка

18 пробирки 15. Далее капсулу 8 снимают с пробирки и срезают лишнюю резину у места стягивания.

В измерительный элемент дплатометра (см. фиг. 1) через трубку 11 заливают стандартную индикаторную манометрическую капиллярную жидкость, подкрашенную какимлибо красителем. После помещения капсулы в дилатометр измерительный элемент необходимо плотно прижать к кювете 1 с помощью внешнего зажима (на чертеже не показан), причем в этом случае край резиновой мембраны 8 одновременно служит прокладкой, обеспечивающей необходимую герметизацию кюветы 1. Все устройство помещают в объем, термостатируемый во время опыта с необходимой точностью и стабильностью. По достижении температурного равновесия включают мотор магнитной мешалки, находящейся под дилатометром (на чертеже не показана). Вращение магнита (желательно, чтобы один конец его был слегка заострен) внутри капсулы 8 приводит к разрыву ее стенки и к последующему полному перемешиванию исследуемых компонентов А и Б. Изменение объема, сопровождающее смешивание компонентов или химическую реакцию, запускаемую таким способом, приводит к возникновению давления, оказываемого на мембрану 8. В области малых давлений (это условие выполняется при исследовании широкого класса объемных эффектов) изменение объема в кювете 1, которое будет отражаться на уровне мениска капиллярной жидкости, может быть зарегистрировано с помощью катетометра, отсчетного микроскопа или системы автоматической регистрации положения мениска. -1увствительность данного дилатометра легко достигается до 10 О си>.

Предмет изобретения

Дилатометр для исследования двухкомпонентных систем, содержащий камеру для размещения исследуемых компонентов и капилляр со шкалой для контроля изменения объема, заполненный индикаторной жидкостью, отделенной от камеры герметизирующей мембраной, отли Lttlottt ttttcR тем, что, с целью повышения эффективности смешивания компонентов и исключения тепловых помех, в камеру, заполненную одним компонентом, помещена резиновая капсула со вторым компонентом, а на дне капсулы расположен постоянный магнит, приводимый в движение магнитной мешалкой для обеспечения разрыва капсулы и перемешивания компонентов после достижения их температурного равновесия.

280926

9 и2.1

Составитель М. И. Фримштейн

Техред Л. Я. Левина

Редактор А, В, Корнеев

Заказ 3398/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография,,пр. Сапунова, 2 г1

7

Корректоры; Л. Корогод и Е. Ласточкина