Способ определения равновесного адсорбционного потенциала жидкости Советский патент 1989 года по МПК G01N27/46 

Изобретение относится к физической химии, а именно методам исследования поверхностных и межфазных потенциалов.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем создания свежеобразованной поверхности жидкости и одновременное упрощение измерений за счет сокращения количества измерений.

Пример. В резервуар заливают 0,01 н раствор НС1 и открывают краны. К вытекающей из капиллярного отверстия струе жидкости подводят измерительный электрод на расстояние 0,1 мм. Включают питание механического вибратора. Поданаеш п напряжением с потенциометра компенгируют разность

потенциалов в воздушном промежутке между измерительным электродом и струей жидкости. Момент компенсации определяют по минимуму переменного электрического сигнала на стрелочном приборе селективного усилителя. С помощью винтов измерительный электрод передвигают вдоль струи жидкости,Результаты измерений компенсационного потенциала v на различных расстояниях 1 от отверстия представлены в табл.1.

Точка на расстоянии 6 мм служит точкой сравнения.

Затем в резервуар заливают раствор н-гептилового спирта концентрацией 0,000938 М в 0,01 НС1 и проводят аналогичные измерения компенсацион

00 ОО CD О

ного потенциала v , результаты которых представлены в табл.2.

Для каждой серии экспериментов замеряется объемный расход жидкости W через капиллярное отверстие.Рас- считьгеалась средняя скорость течения струи V 3, где f - плотность жидкости; S -площадь капиллярного отверстия; V, 182 см/с для раствора сравнения; Vj 184 см/с для исследуемого раствора.

Поверхностную скорость v на различных расстояниях от капиллярного отверстия расчитывают с использованием параметра

У 1-2,26 (;|-)/

где X 10 мм - длина капиллярной

трубки} г 0,356мм-радиус капиллярного

отверстияj

Re 690 - число Рейнольдся, отсюда у 0,32. Затем расчитьгеают

величины Z -:j- Д И вязкость

жидкости.

На чертеже представлен график зависимости поправки на профиль скорости от безразмерного параметра.

По чертежу и рассчитанным параметрам у иг находят поправку Vg/v . В табл.3 представлены результаты расчета Z, Vg/v, t (времени жизни поверхности) и адсорбционного скачка потенциала 4Х v, для соответствующих точек. Параметр у представлен в табл.4.в соответствии с чертежом .

Для концентрации 0,000938 моль/л н-гвптш1ового спирта зависимость адсорбции Г от времени t,ecли кинетика адсорбции носит диффузионньй характер, определяется по формуле

r(t)(1-e erfG ()),

е du

где Со 9,38 10 моль/см- - объемная концентрация гептилового спиртаJ

D 0,64 - коэффициент диффузии гептилового спирта;

erf с ( ) I Vr г,„

р- коэффициент пропорциональности, равный 0,424 для данной концентрации спирта. В табл.5 представлены результаты расчета r(t)-C(t)r(t) //з - прдповерх- 5 костная концентрация гептилового спирта и данные Л X из графика зависимости /Зх от времени. .

Из табл.4 находят зависимость равновесного электрического адсорбцион- ного потенциала от концентрации гептилового спирта, которая показана в табл.6.

Погрешность метода определяется точностью определения А x(t),которая составляет 2 мВ.

Формула изобретения

Способ определения равновесного

0 адсорбционного потенциала жидкости, заключающийся в измерении разности потенциалов, необходимой для компенсации тока, протекающего между электродом, погруженным в исследуемую жидJ- кость, и колеблющимся измерительным электродом, находящимся над поверхностью исследуемой жидкости, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений с одновре0 менным упрощением измерений, создают свежеобразованную поверхность с помощью струи жидкости, вытекающей из капиллярного отверстия, передвигают измерительный электрод вдоль поверхности

с струи и измеряют компенсационный потенциал на различных расстояниях от капиллярного отверстия до положения, соответствующего распаду струи.

Изобретение относится к исследованию поверхностных и межфазных потенциалов. С целью повышения точности определения равновесного электрического адсорбционного потенциала измерения проводят на свежеобразованной поверхности исследуемой жидкости, для чего создают струю жидкости, вытекающей из капиллярного отверстия, и измеряют компенсационный потенциал в конденсаторе с переменной емкостью, образованном измерительным электродом и поверхностью струи жидкости, на различных расстояниях от капиллярного отверстия до положения, соответствующего распаду струи. На основе результатов измерений вычисляют равновесный электрический адсорбционный потенциал. 1 ил., 5 табл.

1.

у , мВ -295 -297 -297 -298 -297 -298 -298 -298 -297 -296 -296 -297 -297 -298 -298

Тсблица 2

г.

V мВ -255 -262 -257 -267 -257 -260 -23В -250 -257 -242 -256 -231 -257 -22В -258

16

26

Таблиц 6 36 6

11

16

26

36

1, мм

I

0,0086 0,0123 0,0168 0,0246 0,0450 0,0616 0,1105

0,6

0,63

0,69

0,74

0,83

0,88

0,94

2,0 2,6

3,1 ,5

7, 10,0

15,2

30 34 36 40 48 54 66

2

3

4

6 11 16 26 360,1489 0,96 20,5 70

V

|

Таблица 4

.. ,. -- - - --- -- .««,...«.

Кривая12345678

- -1. --.i,i-.

у 0,1 0,2 0,3 0,4 0,50,60,70,8

Таблица 5 t .10, сr(t).10«, 5|C(t) (t), MB

CMCM

20,9862,3524

31,152,7434

41,252,9738

51,393,30. 42 71,543,3646

101,73 4,1254

151,954,6465

202,084,9470

......«....в..«. fi ...-rm

С lO моль/см Лх, мВ

2,35 2,74 2,97 24 34 . 38

Таблица 3

10Т

Лх, мВ

2,0 2,6

3,1 ,5

7, 10,0

15,2

30 34 36 40 48 54 66

20,5 70

Таблица 6 4,124,644,94

546570

3,66 46

0,030 0,010 0.110 o,f5t) o,m 0,13

/ Z/jOzr/

Редактор М.Циткина

Составитель Е.Анисимов

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 4103/U2

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное