Способ измерения растворимости газов в жидкостях Советский патент 1988 года по МПК G21H5/02 

гоз

(Л

тн.

САЗ 9д СП

:АЭ 9)

1 охлаждают в парах жидкого азота до 193 К, После выдержки емкость ва- куумируют через вентиль 6 с помощью насоса 5 и через вентили 7 и 8 напускают смесь Воздуха и радиоактивного изотопа Хе, После установления равновесия измеряют суммарную активность А, газа и жидкости с помощью детектора 9 при заданной температуре TO, контролируемой термометром 10, Далее емкость термостатируют и повторно быстро замораживают, ваку- умируют и производят второе измерение активности А, соответствующее содержанию газа, растворенного в жидкости. Долю растворенного газа определяют из соотношения А /СА-А). 1 ил.

Изобретение относится к методу меченых атомов и предназначено для определения закономерностей растворения газов в жидкостях, например легкокипящих и предназначенных для использования в качестве теплоносителя ядерных энергетических установок. Цель изобретения - упрощение способа и повьпиение точности измерения растворимости газа при парциальных давлениях менее 10 Па. Для этого в емкость 1 тонким слоем наливают исследуемую жидкость 2, и емкость

Изобретение относится к использованию излучений от радиоактивных источников в качестве следящего индикатора и предназначено для определения закономерностей растворения газов в жидкостях, в частности легкокипящих и предназначенных для использования в качестве теплоносителя ядерных энергетических установок.

Цель изобретения - упрощение способа и повышение точности измерения растворимости газа при парциальных давлениях менее 10 Па.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ измерения растворимости газов в жидкостях.

Устройство состоит из емкости 1 контактирования, заполненной жидкостью 2, в которой необходимо измерить растворимость контролируемого газа, а также емкости 3 с радиоактивным изотопом, криостата 4 для замораживания жидкости 2 и насоса 5. Вентили 6-8 предназначены соответственно для звакуации газа из емкости, подачи.контролируемого газа в емкость и напуска радиоактивного изотопа. Детектор 9 расположен под криостатом 4. Термопара 10 предназначена для контроля температуры жидкости

Пример. Измеряют радиоактивность Хе в жидкой . Для этого в металлическую емкость 1 наливают 10 г жидкой тонким слоем толщиной 4 мм и герметизируют ее, Затем емкость 1 охлаждают в парах жидкого азота в криостате 4 от комнатной температуры до 193 К за 5 мин и

выдерживают эту температуру в течение еще 5 мин, после этого емкость вакуумируют в течение 5 мин, а затем напускают смесь воздуха и радиоактивного Хе (удельная активность смеси 10-10 Бк/см )о Суммарную радиоактивность газа, находящегося в газовой фазе и в растворе, А измеряют после установления равновесия

(через 1 ч) при комнатной температуре 293 К (Тд) с помощью детектора 9. При этом емкость 1 размещают над детектором 9. Далее емкость термостатируют при 285 К (т,) в течение

2 ч, периодически (через 5 мин),

встряхивая ее. Затем емкость повторно охлаждают, вакуумируют, и измеряют радиоактивность растворенного газа А в условиях, аналогичных условиям измерения А,о Идентичность , условий измерения радиоактивности позволяет исключить влияние поглощения гамма-излучения жидкостью и стенкой емкости на результаты изме- рений.

Малая толщина слоя жидкости и использование емкости 1 из металла обеспечивают быстрое замораживание газа по сравнению с временем установления равновесия газ над жидкостью - газ в растворе, т.е. закалку равновесия ,

Долю растворенного газа У вычисляют по формуле

35

У

Аг

А,-А,

В данном случае растворения Хе 40 в жидкой МгО,У 9,9-10.

Удельная активность использованной в примере смеси соответствует парциальному давлению (2, I lO -2,4 10) Па. Такое давление газа соответствует концентрации радиоактивных благородных газов в теплоносителях АЭС.

Таким образом, использование изобретения позволяет упростить способ измерения растворимости газов в жидкостях за счет исключения необходимости приготовления эталонного жидкого раствора с известным количеством растворенного в нем радиоактивного газа, определять закономерность растворения газов в легкокипящих жидкостях (например, N204), а также повысить достоверность и качество измерения растворимости при малых парциальных давлениях газа менее 10 Па за счет использования в качестве контролируемого газа его радиоактивного изотопа.

Формула изобретения

Способ измерения растворимости газов в жидкостях, включающий замораживание жидкости в емкости, эвакуацию посторонних газов из емкости, напуск исследуемого газа, содержа- g щего радиоактивный изотоп, и определение доли растворенного газа путем измерения радиоактивности, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения точнос0 ти измерения при парциальных давлениях контролируемого газа менее 10 Па, после напуска исследуемого газа производят термостатирование жидкости при исследуемой температуре

5 Те, 1ГАмеряют суммарную радиоактивность А исследуемого газа и молекул газа, растворенного в жидкости, затем повторно замораживают жидкость при условии, что время заморажива0 ния намного меньше времени установления равновесия системы газ - раст-- вор, эвакуируют нерастворенный газ из емкости, измеряют радиоактивность AJ газа, находящегося в жидкости,

5 а долю растворенного газа определяют по соотношению

А.г .

1 4