Модель для демонстрации свойств мономолекулярного слоя поверхностно-активного вещества Советский патент 1989 года по МПК G09B23/12 

1

Изобретение относится к медицин- ской технике, а именно к приборам для демонстрации физико-химических свойств жидкостей, принимающих участие в дыхательных процессах.

Цель изобретения - повьш1ение наглядности демонстрации свойств.

На чертеже изображена модель для демонстрации свойств мономолекуляр- ного слоя поверхностно-активного вещества, общий вид.

Модель содержит кювету Т для рабочей среды и активного вещества и подвижный рабочий элемент в виде опорной рамки 2 с двумя планками 3, . причем плотность материала планки 3 меньше плотности рабочей среды. Ккг вета 1 выполнена цилиндрической со

шкалой 4 на наружной поверхности, с перегородкой 5, расположенной по диаметру кюветы, и с втулкой 6, жестко закрепленной соосно кювете. Во втулке 6 с возможностью вращения установлена ось 7, на которой закреплена опорная рамка 2. Планки 3 расположены симметрично на опорной рамке -;2, при этом на свободном конце одной из планок 3 прикреплен стрелочный указатель 8. Ось выполнена, например , из нержавеющей стали или бронзы, а планки 3 - из дерева, Ци- линдр1гческая часть внутренней поверхности кюветы и металлическая ось парафинированы, Парафинирование указанных деталей обеспечивает центг ровку оси вращения и исключение сусл

кого трения. Капиллярные явления не позволяют парафинированной поверзшо- сти оси коснуться смачивающей поверхности отверстия втулида

Модель работает слвд,у1ощим образом Для проведения опытов в кювету наливают физиологический раствор до всплытия деревянных планок 3, При ; вращенга деревянных планок по или

против часовой стрелз си, на что ука зъюает смещение указателя по демонстрационной шкапе, любое их положени является устойчивым. Затем планки возвращают в нулевое положение. Как видно из чертежа площадь поверхности физиологического раствора разделена на четьре квадранта (I, II, III, IY) В друх из HHXj например I и III, пипеткой, наносят одинаковое незначи- тельное количество спиртового 0,1% j ного раствора лецитина, необходимого 1 для формирования мономолекулярного слоя. Из-за различия коэ(1)фициента поверхностного натяжения по обе сто роны каждой деревянной планки образуется пара сил, которая приводит их во вращение против часовой стрелки. Если щ)и этом аналогичны образом ; наносить такое количество лецитина на поверхности II и IY квадранта I (между планкой 3 и неподвижной пере- j городкой 5), то образованная новая I пара сил возвращает рамку 2 в нуле- вое положение.

Так как после этого мономолеку лярный слой создан на всей площади жидкости, то при вращении рамки в ту или иную сторону от нулевого по ложения имеет место увешичение площади монослоя (увеличение г/) и уменьшение площади монослоя (уменьшение и/) по соответствующим сторо нам каждой планки 3. Возникающая при этом пара сил всегда стремится вернуть планки в положение равновесия.

Следовательно, мономолекулярный слой поверхностно-активного вещества проявляет -упругие свойства.

Если на поверхность физиологического раствора наносить дополнительное количество спиртового раствора лецитина (нарушив условия формиро-. вания молекулярного слоя), тооплан- ки 3, как и при чистом физиологическом растворе, остаются индиффеч рентными к своему расположению относительно неподвижной перегородки 5.

Эти опыты могут наглядно иллюстрировать поверхностные свойства мономолекулярного слоя поверхностно-активного вещества и позволяют понять, напримерj роль сурфактанта, покрывающего поверхность легочных альвеол, в облегчении дыхательного процесса и экономичном расходовании энергии организма на его осуществление.

Формула изобретения

Модель для демонстрации свойств мономолекулярного слоя поверхностно- активного вещества, содержащая кювету для рабочей среды и активного вещества и подвижньй рабочий элемент , отличающаяся т ем, что, с целью повышения наглядности демонстрации свойств, кювета выполнена щишндрической} со шкалой на наружной поверхности, с перегородкой, расположенной по диаметру кюветы, с втулкой, жестко закрепленной соосно кювете, при этом кювета снабжена осью, установленной во втулке с возможностью вращения, опорной рамкой, закрепленной на оси, и двумя планками, расположенными симметрично и закрепленными на опорной рамке, при этом на свободном конце одной из планок прикреплен стрелочный указатель, а плотность материала планки меньше плотности рабочей среды.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к демонстрационным приборам по физике, и может быть использовано, например, в учебном процессе для демонстрации физико-химических свойств жидкостей, принимающих участие в дыхательном процессе. Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации. Прибор содержит кювету цилиндрической формы, разделенную стационарной деревянной перегородкой, не доходящей до дна. Перегородка имеет в центре уширение с цилиндрическим отверстием, В отверстие вставлена металлическая ось, на верхнем торце которой укреплены перпендикулярно к ней и вдоль одной линии два деревянных стержня, не доходящих до стенок кюветы. Снаружи на кювете нанесена демонстрационная шкала, а на конце одного из стержней закреплена указательная стрелка. Цили1адрическая часть внутренней поверхности кюветы и металлическая ось парафинированы. 1 ил. (Л