1
Изобретение относится к технической физике, а именно к исследованию химических и физических свойств вещества, и может быть использовано для определения кинетики поглощения газов жидкостями, способными кавитировать.
Известны способы определения различных параметров поглощения газов жидкостью, например, с использованием свойств газовых пузырьков оказывать влияние на затухание и скорость звука, распространяющегося в жидкости
Однако с помощью этого способа нельзя получить данных о скорости растворения газа в жидкости, тем более о кинетике этого процесса.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения кинетики поглощения газов жидкостью, способной кавитировать, заключающийся в приведении жидкости в контакт с газом и измереНИИ при постоянных температуре и давлении физической величины, зависящей от течения процесса поглощения газа, по изменению которой судят о кинетике поглощения. Заданный объем газа пропускают снизу через заданный объем жидкости, остаток непоглощенного газа замеряют и по нему судят о количестве поглощенного газа за один перепуск. Количество перепусков повторяют неоднократно, до достижения равенства остатков газов в двух последних перепусках. По затраченному времени и остатку газа судят,о скорости растворения данного паза в данной жидкости 2 .
Однако этот способ не обеспечивает получения непрерывных и точных данных о кинетике растворения газа в жидкости.
Цель изобретения - повышение точности и обеспечение непрерывности определения кинетики поглощения газа жидкостью.
Поста8пен1-;ая цель достигается тем, что .of/iach) способу определения кинетики псГг/)щения газов жидкостью, способной кпвитирОвать , заключающемуся в привздении жидкости в контакт с газом 1л .рении при постоянных темiicpavpc и /:1пвле:-;ии фИзической вели---ины, зав- сящей от течения процесса .исния газа, по изменению кото рой судят о кинетике поглощения, измеряю-г величину сонолюминесценции пои озвум1-1вании жидкости ультразвуком iloc той мной интенсивности .
С-о-соб лснован на том, что уровс нь соног юминесце нции способной кавити-ровать жидкости при ее облучении у;1ьтразвуком злБиси- ОТ количества рас:твореН-(Г; Го в ней газа.
На фиг, показана схема устройства длч реализации способа; на фиг. 2 кинет ичаскис кривые сонолюминесценци -;для разг:ичмь1Х газов, по которым -.ожно- судить о кинетике поглощения газоЕ
3 «.идкости (кислорода, азота, аргона,,
а-ЛИЯ в воде) .
с г роист во для реализации способа иключает г:оглотительнь Й сс5суд I с вчонтипск анмым в дно излу-1а елем ультразвука 2 и герметичной гегКраг);:у у;1Ь развука (, газовь м оаггк;: ам ). вакуум-насосу 6, термсгстати:;у ощому устройству 7. Сверху на KpbiiLiKCvi 5 устанорлен оптико электроа ный тоеобразователь 8 с питающим вмбло; усиление 10 соединен с регистра тором сзечен л р : 1 . На диаграмме ,фиг,2) по оси абци откладывается время (- в минутах, по Ос и т г инте-1сивност ь свечения Я относ --рль:--ых сдикицах 3). Кривая 1 С Тносится к аргону, 13 i кислороду, - к азоту, 15 к ге лию. 3 :|Г)г1И) I ьный 1 за,пиваю и с с Г; е;:; у:- м у ю /ч и д к ст с т ь , г е о м е т и з и р ,у ю т сосуд, годкл :;чают термостатирующее устоойство 7 и поддерживаю на время исследования постоянную температуру жидкости, включают ультразвук, под эсзздейст вием, которого иидкос ь начинает кзви-ировать и возникзе свечение - сонс;/юми1- есиенция. После дости кения cтaциo apнoгo уровнл сонолюми есценци-- зключают эакуум-насос 6 и
производят дегазацию до разрежения 15-20 мм ртутного столба под ультразвуковым лучом. Дегазация сопровождается гашением со,нолюминесценции, так каЛ при малых интенсивностях ультразвука (0,,0 Вт/см ) она возм,ожна лишь при наличии . растворенных в жидкости газов.
Затем внутрь поглотительного сосуда, С- тключив вакуум-насос, подают исследуемый газ и поддерживают давление в СОСУ,Д6 ПОСТОЯННЬМ .
С этого мо,мента начинают отсчет времени для построения кинетической кривой. Спустя некоторое время появт /тг;тся сзе-:ение, которое экспоненциа/:ьно нарастает и. достигнув максилл/ма.. IlocieneHHO уменьшается, а затем устанавливается на определенном уровн
H-:i кривой 12 отображена зависимост сс/нолюм.- несценции от насыщения воды зр-oi-iOM. т.е кинетики поглощения исследуемого газа s жидкости.
Резкий пик интенсивности сонолюминесценции от то1-;ки а до с объясняется тем, что вакуумированная нидкость в начальный период насыщения облегчаег образование больших кавитационных полостей, дающих более мощное свечение при захлопывании пузырькавитаи.ионных полостей уменьшается, положе(-:ие постепенно стабилизируется, свечение уменьшается до нормы, соответствующей почти полном.у насыщению (от ТОчки в до точки с,/ и затем медпенно выходит на стационарный уровень (оТ с до точки d) . Способ повьш1ает точность и обеспечивает непрерывность определения кинетики поглощения газа жидкостью, и может бьть использован для контроля за растворением газа на каком угоднсз малом отрезке времени, так как Разность между двумя измерениями интенсивности сонолюминесценции дает возможность определить с достаточной степенью точнс;сти ход процесса поглощения данного газа данной, способной кавитироват ь , кидкост ЬЮ. Формула изобретения Спосстб определения кинетики погло щония гмзов жидкостью,,, способной кавит ирГгтат., , заключающийся в приведении Ж1дкости G контакт с газом и измерении при постоянных температуре и давлении физической величины, зависящей от течения процесса поглощения
газа, по изменению которой судят о кинетике поглощения, отличающи-й с я тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют величину сонолюминесценции при озвучивании жид-5 кости ультразвуком постоянной интенсивности .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Гаврилов Л,Р. Содержание свободного газа в жидкости и акустические методы его измерения. Акустимеский журнал, т, ХУ. 1969, вып. 3, М.,
АН СССР, с.321,
2.Авторское свидетельство СССР № 289337, кл. G 01 N 1/Qk, 196 (прототип).
а ш
