Способ регистрации эндотермическихпроцессов

Тентно-тех нпче4МвВ A Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.79 (21) 2749783/18-25 (51)M,С 01 и 25/02 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.0181. бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 260131 (53) УДК 536.42 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ï.Øâåä÷Hêîâ, A.Â.ÏîëÿKoâà, В.В.Густов и В.И.Гольданский

Ордена Ленина институт .химической физики.AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЭНДОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области термического анализа, в частности к регистрации процессов, сопровождаемых поглощением тепла и может быть использовано для регистрации таких физических процессов как фазовые переходы (плавление, кипение и др.), процессов растворения и т.д.

Известен калориметрнческий способ регистрации эндотермических процессов, при котором о протекании эндотермических процессов в системе су дят по скорости уменьшения термоЭДС в системе термопар, находящихся в термическом контакте с исследуемым образцом. Для регистрации эндбтермических процессов используют дифференциальные сканирующие калориметры. Скорость нагрева образца в таких калориметрах составляет от нескольких долей градуса до 2,5 град/мин, время анализа - несколько десятков минут (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является калориметрический способ регистрации эндотермических процессов, используемый для регистрации фазовых пере ходов в полимерных системах в.интервале от минус 196 С до комнатной о температуры. В калориметре исполь.зуются навески 0,5-1,5 r, скорость нагрева образца около 1 град/мин (2).

Недостатком известных калориметри хеских способов регистрации зндотермических процессов является то,что инерционность таких калориметров составляет от нескольких десятков секунд до нескольких десятков минут (в зависимости от типа калориметра) и растет с увеличением массы образца. Время анализа определяется скоростью сканирования и составляет обычно несколько десятков минут. При больших скоростях сканирования наблюдается резкий ход нулевой линии, что существенно ухудшает качество и воспроизводимость термограмм. Рабочие навески составляют до нескольких грамм, что не всегда удобно в работе, особенно при исследовании дефицитных соединений.

Цель изобретения — снижение инерционности, сокращение времени анализа и уменьшение навески образца.

Поставленная цель достигается тем,,,что в исследуемую систему, нагреваемую с постоянной скоростью, вводят стекло-индикатор, предварительно

798572 подвергнутый воздействию ионизирующего излучения, и о наличии эндотермического процесса. в системе судят по уменьшению относительной интенсивности люминесценции стекла-индикатора. Люминесценция стекла-индикатора (кварц, молибденовое стекло и др.) осуществляется за счет высвобождения в процессе равномерного нагрева зарядов из ловушек разной глубины, которые возникают в результате предварительного облучения стеклаР индикатора ионизирующим излучением в интервале температур от минус 196 С о до комнатной температуры и доз

1-17 Мрад. С ростом температуры интенсивность люминесценции сначала растет, достигает максимума и затем падает по мере расходования захваченных в стекле центров свечения.

Если в такой равномерно нагреваемой системе протекает какой-либо эндотерг 20 мический процесс, сопровождаемый поглощением части тепла, подводимого к стеклу-индикатору, то это приводит к уменьшению скорости нагрева стекла-индикатора и уменьшению отно- 2 сительной интенсивности люминесценции.

Такое уменьшение интенсивности люминесценции может регулироваться как на начальном участке в режиме разгорания люминесценции, так и на кривой Зо спада после. прохождения максимума.

Предлагаемый способ регистрации эндотермических процессов по сравнению с известными позволяет существенно (в .10-1000 раз) уменьшить навесику исследуемого образца и сократить время анализа д.э нескольких минут без ухудшения чувствительности.

Кроме того, при больших скоростях нагрева системы отсутствует резкий ход нулевой линии, как это имеет мес- 4О то при.калориметрических способах регистрации. В несколько раз уменьшается инерционность по сравнению с калориметрическими способами регистрации. В качестне стекла-инди-, катора используют стеклянный шарик или капилляр (1-5 мг)., помещаемые в образец от долей миллиграмма до нескольких миллиграмм.

Предлагаемый способ иллюстрируется примерами.

Пример 1. В рабочую ячейку диаметром 7 мм и высотой 1 мм радиотермолюминографа типа ТЛГ-66 помещают при -196оС навеску CCI4 в количестве 10 мг и 1 мг стеклаиндикатора (молибденовое стекло, о доза облучения 3 Мрад при -196 C).

После этого нагрев ячейки с образцом и стеклом-индикатором проводят со скоростью 10 град/мин. По мере д разогрева облученного стекла-индикатора наблюдается равномерный рост интенсивности люминесценции (фиг.1)

В момент фазовых переходов СС14 часть подводимого.тепла расходуется в указанном эндотермическом процессе, что приводит к уменьшению относительной интенсивности его люминесценции. Пунктиром указана кривая люминесценции стекла-индикатора в отсутствие эндотермического процесса. Время анализа 15 мин.

Пример 2. В рабочую ячейку, как в примере 1, помещают при -40 С

30 мг льда, 10 мг соли гипосульфита натрия и 5 мг стекла-индикатора (молибденоное стекло, доза 1 Мрад при -196 С). Нагрев образца ведут как в примере 1. В интервале от 0 до 5 С происходит эндотермический о процесс растворения соли в воде, что приводит к уменьшению относительной интенсивности люминесценции стеклаиндикатора (фиг.2). Пунктиром показана кривая люминесценции стекла-индикатора и отсутствие эндотермического процесса. Время анализа 8 мин.

Пример 3. В рабочую ячейку, как в примере 1, помещают при комнатной температуре 0,4 мг акриламида, помещенного внутри капилляра стеклаиндикатора, несом 1 мг (кварц, доза облучения при комнатной температуре

17 Мрад). Нагрев образца ведут как в примере 1. В момент плавления наблю- дается уменьшение относительной люминесценции стекла-индикатора (фиг.3), Пунктиром показана кривая люминесценции стекла-индикатора в отсутствие эндотермического процесса.

Время анализа 6 мин.

Из приведенных примеров следует, что способ является экспресс-методом для регистрации различных эндотермических процессов в широком температурном интерваце (от -196 до +100 С).

Для регистрации эндотермических процессов требуются малые нанески (до долей мг), что по чувствительности превосходит известные методы калориметрического анализа.

Формула изобретения

Способ регистрации эндотермических процессов путем измерения параметра системы, изменяющегося при тепловом воздействии, отличающийся тем,что,с целью снижения инерционности, сокращения времени анализа и уменьшения йавески образца, н систему, нагреваемую с постоянной скоростью, вводят стекло-индикатор, подвергнутый преднарительному воздействию ионизирующим излучением, и по уменьшению относительной люминесценции стекла-индикатора судят о наличии н системе эндотермических процессон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кальне Э., Прат A. Микрокалориметрия, М., 1963, с. 147-265.

2.Муйдинов М.Р. и др. — "Высокомолекулярные соединения", 1978, 20, Р 2, с. 360-364 (прототип).

7985.72

Температура, С

Составитель A.Âîëêîâ

Редактор В.Жиленко Техред A. À÷ Корректор Н.Швыдкая.

Заказ 10012/52 Тираж 918 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент" r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4