Способ исследования динамических процессов в жидкой среде Советский патент 1987 года по МПК C09K11/06 

1 .131041

Изобретение относится к исследованию динамических процессов, например переноса, распространения, перемешивания в жидких и газообразных средах и может быть использовано в гид- 5 рологии, метеорологии, гидрохимии, медицине ив других областях техники.

fO

„.

Цель изобретения - обеспечение точности исследования при снижении расхода люминесцирующего вещества. Сущность изобретения состоит в следующем.

В динамическую жидкую среду, например в водный поток реки, инжекти- |5 руют яркое органическое люминесци- рующее вещество, краситель, в виде взвеси частиц с размером 0,5-0,9 мкм В различных точках движущегося потока среды отбирают пробы и фильтруют 20. их через фильтр, обеспечивающий задержание частиц соответствующего люминесцентного красителя, которые затем на фильтре регистрируют с помощью люминесцентного микроскопа. 25

Люминесцирующее вещество представляет собой органический, люминофор. Например дневную флуоресцентную краску, представляющую собой твердый раствор органического люминофора зо или смесей последнего с красителями в поликонденсационных смолах. Такой материал легко измельчается в тонкодисперсный порощок.

В качестве смолы может использо- ваться меламинотолуолсульфамидфор- мальдегидная смола, а в качестве люминофора - производное антрапири- дона; различные замещенные нафтале- вого ангидрида и N-фенилнафталимида Q и другие.

Размер частиц взвеси исходит из седиментационной устойчивости ее в течение более чем трое суток, и из возможности ее задержания на мелко- г пористом фильтре для регистрации люминесцентным микроскопом.

Высокодисперсные седиментационно устойчивые взвеси с размером частиц менее I мкм в динамической среде сп ведут себя, как растворы .и такой трассер может быть легко сконцентрирован на поверхности мелкопористом фильтре и идентифицирован по яркости и цветности свечения в люминесцент- гг ном микроскопе.

Исходная плотность частиц используемой взвеси З.Ю - 5.10 частиц в литре.

35

5

O

|5 0. 5

зо

Q

г

сп гг

35

92

Пример 1. Регистрация реактивного, шлейфа загрязнения сбросом сточных вод реки Северский Донец, имеющей расход --50 м/с. Пробы воды из реки отбирают на различных вертикалях, с разной глубины на створах, расположенных от места выпуска сточных вод на расстояниях 500, 1500, 2500 м.Отобранные пробы водь ф ильтруют через мембранный фильтр с 0 пор 0,45 мкм и затем количественно обрабатывают с помощью люминесцентного микроскопа МЛ-2. Количество трассера, расходованное на экспери- мент, составляет- 0,15 г.

Для регистрации такого типа загрязнения реки с помощью раствора родамина В последнего требуется около 1000 кг.

Достаточно точный характер распределения загрязненной среды при указанных условиях может быть зарегистрирован в течение получасового наблюдения.

Пример 2. Исследование распределения загрязненных вод бокового притока в реке Аксай.

Взвесь зеленой дневной флуоресцентной краски с размером частиц 0,5- 0,7 мкм инжектируется в стационарном режиме в боковой приток реки с расходом трассера в количестве 5.10 л/с при расходе реки- 20 м /с. Пробы воды реки отб.ирают в нескольких точках с различных глубин. Отобранные пробы фильтруют в лаборатории через ядерный фильтр и просчитывают фильтры с помощью люминесцентного микроскопа МЛ-2;

В результате получена картина распределения боковой воды на участке 0-500 м от места слияния притока и реки.

Предлагаемый способ обеспечивает точное исследование динамических процессов в жидкой среде, так как позволяет фиксировать последние даже при незначительном количестве в объеме люминесцирующего трассера, т.е. при высоких разбавлениях до 10 раз вследствие возможности фиксирования люминесценции даже единичного количества частиц на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа. Кроме того, точность исследования повьппается за счет исключения фоновой природной загрязненности реки.

313104194

Известные трассеры на основе лю- отбор пробы среды и регистрацию лю- минесцирующих растворов применимы .минесценции, отличаю щийся лишь при сравнительно небольших раз- тем, что, с целью обеспечения точ- бавленйях до 10 - 10 раз.ности исследования при снижении расТаким образом, предлагаемый спо- хода трассера, органическое люминес- соб требует значительно меньшего рас- цирующее вещество вводят в виде седи- хода люминесцирующего вещества, и ментационно устойчивой и ярколюми- кроме того применим для исследования несцирующей взвеси с размером частиц непрозрачных жидких сред, в том чис- 0,5 - 0,9 мкм, нерастворимой в ис- ле нефти и нефтепродуктов,fO следуемой среде,

2, Способ по п,1, о т л и ч а ю- Формула изобретениящийся тем, что отбор пробы осуществляют на мелкопористом

1,Способ исследования динамичес- с размером пор, меньшим раз- ких процессов в жидкой среде, вклю- f5 мера частиц взвеси, а регистрацию чающий введение в визуализируемую люминесценции проводят на этом же среду трассера - органического люми- фильтре с помощью люминесцентного несцирующего вещества, последующий микроскопа.

Изобретение относится к области исследования динамических процессов и позволяет обеспечить точность исследования при снижении расхода лю- минесцирующего вещества. Исследование динамического потока жидкой среды осуществляют путем введения в нее органического люминесцирующего вещества в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвеси с размером частиц 0,5-0,9 мкм, не растворенного в исследуемой среде, с последующим отбором пробы среды на мелкрпористом фильтре с размером пор, меньшим размера частиц взвеси, и регистрации люминесценции также на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа. Для исследования реактивного шлейфа загрязнения сбросом сточных вод реки, имеющей расход Sn 50 м/с на расстоянии 2500 м от места сброса, требуется 0,15 г люминофора. Способ обеспечивает точность исследования при достаточно высоких 13 разбавлениях до 10 раз за счет исключения фоновой природной загрязненности реки. 1 з.п. ф-лы. 2 (Л N со