Прибор для измерения поверхностного натежения пленкообразующих жидкостей поверхностно-активных веществ и их растворов

О П И С А H И Е () 5497I5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.09.75 (21) 2169901/25 (51) Ч Кл 2 G OI N 13/02 с присоединением заявки—

Государственнык комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии (23) Приоритет— (43) Опубликовапо 05.03.77. Б!Оллстснь ) Ь 9 (4О) Дата опубликовапия описания 1!).05.77 (53) УДК 532.64 (088,8) (72) Автор изобретения

Э. Э. Вирлич

Московский институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

ПЛЕНКООБРАЗУтОЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, ПОВ ЕРХНОСТНО-АКТИВ Н Ъ|Х ВЕЩЕСТВ

И ИХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к технике пзмерет ния поверхностного натяжения жидкостей.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является прибор для измерения поверхностного натяжения жидкостей, 5 содержащий перемещающиеся один относительно другого в вертикальном нат!))а влепи!! сосуд с испытуемой жидкостью и кольцо, подвешениое к устройству, измеряющему и фиксирующему усилие отрыва (1).

Кольцо отрывается непосредственно or IIOверхности жидкости, и глубина погружения его в жидкость при соприкосновении с ее поверхностью практически не регулируется. При этом существенно искажаются результаты измерения вследствие влияния угла смачива пия жидкости поверхности кольца, нестабильного кОли 1ества налипаlО!цей жид! Ости ня кольцо и т. д.

Известнь!й прибор неприменим для измерения поверхностного натяжения вязких и пленкообразу!ощих жидкостей (смол, поверхностно-активных веществ и Нх растворов) и не обеспечивает достаточной точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для этого в сосуд с испытуемой жи-KOCTblo соосно с кольцом погружено кольцо-стябилизатар, изготовленное из теплопроводящего металла. Кольцо-стабилизатор имеет выступ.

На ф!!г, ) показан предложенный пр !бор для пз)!Ореппя поверхностного пятяжс!!ття жидкостей: ня фпг. 2 — ста (IHI процесса ООразоваппя пленки испытуемой жидкости.

Приоор со;1срж!1т кольцо 1, соединен!!Ос с механизмом, измеряющим и фпкспрукпцим усилие разрыва пленки (Hå показан). Б тсрмостатпруемый сосуд ?, заполнс!п)ый исследуемой жидкостью, соосНо с кольцом 1 помещено кольцо-стабилизатор 3, пмеющес HI=I ступ-утолщение 4, па которое опускается при погружении в жидкость кольцо 1. Кольцо-стабилизатор,3 и кольцо 1 сопрягаются Il))I! посадке с Определенным зазором «I», служащим резервуаром жидкости, Heooxo;Hi!oil для формирования пленки 5 прп Оттягз!вяни!1 кольца 1 от поверхности ?кпдкости ус!1лпем Р.

Прибор работает слс 1ующпм образом.

Кольцо 1 опуска1от до образования по его периметру адгезионного контакта с !!спытусмой

?кидкостью, а зятем (положение «a») 1»IH е, до посадки па выступ 4 кольца-стабилизатора 3. Постоянное повторение погружения кольца 1 ня одну и ту же глубину (2-:--3) /т. обеспечивает нялппяние на кольцо 1 îдпнякоI .0fo количества жпдкост!1, я также образование пленки 5 стабильных размеров (по высоте и толщине), что способствует получении) воспро!!Звюдимьlх pp3)!зьтятов измсре1IИ 1.

549715 (2 =.— 3) Л<1 а<Ь, „„

16-х-d. о-p(d d ) Приложсшюе к кольцу 1 усилие Р постепенно увеличивают, например, с помощью весов

Мак-Бена, оттягивая кольцо 1 (положение

«б») от поверхности жидкости 2. Налипающая на кольцо 1 жидкость, стекающая вниз, и жп IKocTb из емкости, образованной кольце;ой щелью «с», постепенно образуют тонкую упругую пленку 5, расположенную между нижним обрезом кольца 1 и верхним обрезом кольца-стабилизатора 8. Пленка 5 имеет форму. близкую к цилиндрической, и обладает стабильными размерами по длине образующей и диаметру а = 0,5(йз+сЦ. Предельные усилия P„„,., соответствующие моменту разi5 рыва пленки 5, используются для расчета поверхностного натяжения жидкости по известной формуле. Качество пленки существенно зависит от глубины погружения в жидкость

20 кольца-стабилизатора 8, точнее, от выступающей части его h над уровнем жидкости. п:>ичем где Й,,„, — высота капиллярного подъема жи.,— кости в кольцевой щели, определяемая по известной из молекулярной физики формуле:.здесь R — радиус смачивания жидкостью стенок кольца; а — коэффициент поверхностного натяжения жидкости;

g — ускорение свободного падения; р — плотность измеряемой жидкости.

1Ip«измерении поверхностного натяжения эпоксидных смол, растворов поверхностно-активных веществ и других жидкостей можно принять h = 1,5--: — 2 мя.

Предложенный прибор позволит получить ценную информацию, отсутствующую в справочной литературе, о поверхностном натяжении большинства жидких полимеров, смол, моющих средств, растворов поверхностно-активных веществ и других веществ, широко используемых в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1. Прибор для измерения поверхностного натяжения пленкообразующих жидкостей, поверхностно-активных веществ и их растворов, содержащий перемещающиеся относительно друг друга в вертикальном направлении сосуд с испытуемой жидкостью и кольцо, подвешенное к устройству, измеряющему и фиксирующему усилие отрыва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в сосуд с испытуемой жидкостью соосно с кольцом погружено кольцо-стабилизатор, имеющее выступ.

2. Прибор по п. 1, отлича ющи йся тем, что кольцо-стабилизатор изготовлено из теплопроводящего металла.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

Патент CIIIA № 3043131, кл. 73 — 53. опублик. 1962 г. (прототип).

Ре: a:.— òo-., Т. Орловская

Составитель С. Ьеловодченко

Текред И. Карандашова

Корректор И. Снмкина

Зс <сз 216/509 Изд. ¹ 452 Тира/и )054 Подписпо.:

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4(5

Тип. Уарьк. фил. пред. «Патент»