Устройство для определения темпераутурногокоэффициента поверхностного натяженияжидкостей

< >832423

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву Ф 744282 (22)Заявлено 16.11 77 (21) 2544б7б/18-25 с присоединением заявки Рй— (23) Приоритет— (51)М. Кл .

6 01 и 13/02

Государственный немнтет

СССР ае депам нзобретеннй и Отлрьйтнй

Опубликовано 23 ° 05 ° 81 ° Бюллетень,%19 (53) УДК543.542 (088.8) Дата опубликования описания 25 05.8! (72) Авторы изобретения

Б. Х. Унежев, С. Н. Задумкин и М. M.

Кабардино-Балкарский государственный (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО

КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к приборам для измерения физико -химических констант вещества.

По основному авт.св. 744282,известно устройство для определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей — ), выполненное из

/с 1 двух идентичных сообщающихся капилляров,погруженных в сообщающиеся сосуды с исследуемой жидкостью, снабженных нагревателями, с возможностью изменения глубины погружения капилляра и его фиксации в одном из сосудов.

Сообщающиеся капилляры связаны через натекатель с источником инертно 15

ro газа, а сообщающиеся сосуды— с системой откачки (1 1.

Одйако технология его изготовления затруднена наличием металлического сильфона в одном из цилиндрических сосудов прибора.. Наличие металлического сильфона в приборе ограничивает и область его применения, т.е. на нем нельзя исследовать взаимодействующие с материалом сильфона жидкости. Кроме того, при определении тт—

dG на известном устройстве возникает необходимость каждый раз вносить поправку в измеряемую величину на расширение жидкого образца и стенок прибора.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности измерении, Эта цель достигается тем, что сосуды с исследуемой жидкостью соединены дополнительным капилляром, ось которого лежит в плоскости среза сообщающихся капилляров.

На чертеже представлено устройство для определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей.

Устройство выполнено полностью нз прозрачного стекла и снабжено тонким, соединяющим между собой сосуды

1 и 2, капилляром 3. При этом ось

832423 4 дят через оба капилляра одновременно.

В это момент имеет место равенство

"-б . 2 (()) + — дт ,Р. |), 1,) 1не), и)

|й 1" (3 t с|. д ) ) +Я, g (6 + b„), 10

РЧ =Pge <, (2) (Зf

3 капилляра 3 лежит в плоскости среза кончиков идентичных сообщающихся капилляров 4 и 5, которые опущены в снабжен)|ые нагревателями 6 и 7 и дифференциальной термопарой 8, кажць цилиндрические сосуды и а, которые ,в свою очередь сообщены с трубкой 9.

Ввод жидкости в устройство осуществляют через отверстие 10, которое затем закрывают.

Устройство работает следующим образом, Устройство помещают в термостат

lI с горизонтальной осью вращения

12 и микровинтом 13 и жестко закреп15 ляют в нем. Затем его через отводы

14 и 15 присоединяют к системе от— качки lb и баллону с инертным газом

17 ° Образец. нагревается до желаемой

20 температуры, и в устройстве создается рабочая атмосфера (выкуум или инертная среда). После этого прибор переводят в исходное положение, в котором капилляры 4 и 5 расположены

25 вертикально и погружены в жидкость на одинаковую глубину h.

При помощи игольчатого натекателя

17 посредством капилляров 4 и 5 через жидкость медленно пропускают пузырьки инертного газа (Не, Аг), Одновременно регулированием глубины погружения капилляров 4 и 5 в жидкость при помощи микровинта 13 добиваются такого положения, когда пузырьки газа

35 при одинаковой температуре у кончиков капилляров отрываются от них одновременно. В этот момент капилляры погружены в жидкость на одинаковую глубину h. Затем фиксируют положение

40 микровинта и нагревателем повышают температуру жидкости в одном из сосудов 1 или 2 на ЬТ, оставляя при этом температуру жидкости во втором сосуде прежней. Несмотря на расширение нагреваемого сосуда и жидкости в нем, гидростатическое равновесие у кончиков капилляров 4 и 5 при этом сохраняется благодаря наличию капилляра 3, а равновесие давления капиллярных сил нарушается ° В результате пузырьки газа начинают выходить через тот капилляр, у среза которого давление капиллярных сил стало меньше. Используя закон сообщающихся сосудов и изменяя глубины погружения капилляров 4 и 5 в жидкость, поворотом мчкровинта 13 на некоторый угол Ь можно добиться вновь такого положения, когда пузырьки выхогде n — глубина погружения капилляра

1 в жидкость с температурой Т+дТ; и Р— плотности жидкости при темпера) турах Т и Т+дТ соответственно д 1 — изменение h< при соответс гвующем изменении h íà Ah, в результате которого пузырьки начинают вновь отделяться от обоих капилляров одновременно.

На основании законов сообщающихся сосудов рч 4 =p„ñ à%„;

ДЧ) 1 о

), (4)

3 — р---» .. у ....л..р ми4и5:

|)о- шаг микровинта 13:

R — расстояние от оси вращения

12 до шарнирной точки 18.

Если прибор изготовлен из кварца

1|-)-7 -|) (с(, 10 град ) или молибденового стекла (Д. 10 град "), а поверх-6 ностное натяжение исследуемой жидкости (з 10-100 дин/см, то учет теплового расширения капилляра поправет в - — лишь пятый или шестой знак после запятой, не представляет практического интереса. Учитывая это и имея ввиду уравнения (2 ) — (4) уравнение (1)можно переписать в виде.dG pf е . дЧЬО

dT 2 ),Т 2ХИ / > — - l 91) 1 15) которое позволяет рассчитать температурный коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

При более строгом рассмотрении вопроса под r в уравнении (5) следует понимать некоторый, зависящий от д 9, эффективный радиус капилляра. Однако погрешность, вносимая в пренебрежением этой зависиДт

-о мостью, не превышает 10 дин/см град

Погрешность измерения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидких веществ на устройстве составляет менее 1Х.

832423

Кроме того, предлагаемое устройство является простым по конструкции и значительно расширяет круг исследуемых веществ.

Формула изобретения

Устройство для определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, по авт. св. h= 144282 о т л и ч а ю ш е е— с я, тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, сосуды с исследуемой жидкостью соединены дополнительным капилляром, ось которого лежит в плос-. кости среза сообщающихся капилляров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

Ф 744282,кл, 6 01 N 13/02, 1977.