Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкости Советский патент 1988 года по МПК G01L7/18 

/Sh

4

О

СО

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измеряемых давлений за счет обеспечения возможности измерения повышения давления насыш,енного пара над жидкостью при растворении в ней жидких компонентов, В устр-ве термостатируюшая оболочка 3 охватывает верхние части вертикальных манометрических трубок 1а, 16 с закрытыми верхними концами в фор.ме капилляров 2а, 26. Открытые концы трубок опушены в съемные резервуары 5а, 56 с жидкостью 6а, 66. Верхние несъемные части резервуаров соединены патрубком 7, через который регулируется давление над уровнями жидкости. Манометрические трубки 1а, 16 имеют общую измерительную шкалу 9 разности уровней раствора и жидкости. 1 ил. (О (Л

го

Изобретение относится к области измерения давления, в частности к устройствам для измерения давления насыщенного пара |кидкостей и для измерения повышения (по- |1ижения) давления насыщенного пара над жидкостью при растворении в ней твердых и жидких веществ, может быть использова- ю в качестве учебного прибора при изучении физической химии в вузах, в научно- исследовательской практике при исследовании термодинамики растворов, в частности 5 биологических исследованиях, а также 3 заводских лабораториях для анализа раст- юров и является усовершенствованием из- зестного устройства по авт. св. № 1026024.

Цель изобретения - расширение диапа- лона измеряемых давлений за счет обеспечения возможности измерения повышения (понижения) давления насыщенного пара 1ад жидкостью при растворении в ней жидких или Твердых компонентов.

I

I Это позволяет определить концентрацию Ьастворенного вещества и другие термоди- рамические свойства раствора.

I На чертеже изображена схема предлагае- ого устройства.

Устройство может быть сконструировано аналогично для нескольких растворов путем введения соответствующего числа дополнительных резервуаров с дополнительными вертикальными трубками. Две вертикальные манометрические трубки 1а и 16 с закрытыми верхними концами в форме капилляров 2а и 26 в верхней части охвачены общей термостатирующей оболочкой 3, нижний открытый конец трубки 1а герме- тично (с помощью шлифа 4а) погружен в съемный резервуар 5а с растворителем 6а, а нижний конец - трубки 16 герметично (с помощью шлифа 46) опущен в съемный резервуар 56 с раствором 66. Патрубок 7 соеди- 1няет оба резервуара в их верхней не- |съемной части и присоединяется с помощью отвода 8 к вакуумирующей и измеритель- :ной системе. Манометрические трубки 1а и 16 снабжены общей измерительной шкалой 9 разности уровней раствора и жидкости.

Общее давление над уровнями жидкости и раствора в резервуарах 5а и 56 регулируется с помощью трехходового крана 10 откачиванием форвакуумным насосом (не показан) и пуском воздуха из ат- мосферы через капилляр 11 и измеряется ртутным манометром 12 или другим датчиком давления. При наличии других дополнительных резервуаров их верхние несъемные части соединяются патрубками между собой и с верхними частями резервуаров 5, а их допол- нительные вертикальные трубки вместе с трубками 1а и 16 охватываются термостатирующей оболочкой 3.

0

5

Q 5 5

0 5

Устройство работает следующим образом.

Подготовка к работе заключается в тер- мостатировании манометрических трубок 1а и 16, заполнении нижних съемных частей резервуаров 5а и 56, присоединении их к устройству и откачивании (кран 10 открыт на откачку насосом). Откачиваемый из манометрических трубок 1а и 16 воздух вместе с паром пробулькивает через жидкости. Параллельно с откачкой с поверхностей раздела фаз происходит испарение жидкости в объеме фазового равновесия манометрических трубок 1а и 16. При откачке происходит прогрессирующее уменьшение содержания воздуха в манометрических трубках 1а и 16. Затем производят контрольное заполнение трубок 1а и 16, для чего кран 10 осторожно открывают на атмосферу и впускают воздух через капилляр 11. Если воздух удален из трубок 1а и 16 в достаточной степени, сравниваемые жидкости 6а и 66 должны заполнить практически весь объем трубок 1а и 16 и капилляров 2а и 26. Чем меньше оставшиеся пузырьки воздуха в капиллярах, тем лучше произведена откачка. При необходимости откачка повторяется. Затем осторожно открывают кран 10 на откачку и устанавливают откачкой уровни жидкости 6а и раствора 66 приблизительно симметрично относительно середины измерительной шкалъ 9.

Давление насыщенного пара жидкости находят из соотношения

Р Рвн - pgho,

где Рвн - внешнее давление, измеряемое ртутным манометром 12;

р - плотность исследуемой жидкости;

g - ускорение свободного падения;

ho - высота столба жидкости в трубке над уровнем жидкости в резервуаре 5а.

Изменение давления насышенного пара над раствором находят по формуле

ДР pgAh,

где ЛЬ - разность столбов уровней жидкости и раствора в манометрических трубках 1а и 16, измеренная по шкале 9.

Здесь предполагается, что для разбавленных растворов плотность раствора практически не отличается от плотности жидкости.

По сравнению с определением АР независимым измерением давления пара над жидкостью и раствором (ЛР Рраст - Р

ртутными манометрами с помощью двух отдельных известных устройств предлагаемое дифференциальное устройство дает выигрыш в точности и чувствительности во столько раз, во сколько плотность ртути больше плотности жидкости (для воды 13,6 раз), кроме того, эффект повышения или понижения давления пара над раствором визуально виден на шкале прибора (высокая наглядность и демонстрационность.).

Формула изобретения

Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкостей по авт. св. № 1026024, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений за счет обеспечения возможности измерения повышения давления насыщенного пара над жидкостью при растворении в ней жидких ком-понентов, в него введены

дополнительный резервуар с нижней съемной

тирующей оболочке.

частью для раствора и верхней несъемной частью, соединенной каналом с верхней несъемной частью резервуара с жидкостью, дополнительная вертикальная трубка с закрытым верхним концом в форме капилляра, нижняя часть которой погружена в раствор, а верхняя часть помещена в тер- мостатирующую оболочку, и измерительная щкала, размещенная межу концами вертикальных трубок, находящихся в термоста