Устройство для определения коэффициента поверхностного натяжения раствора Советский патент 1990 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения поверхностных свойств жидкостей, и может быть использовано для определения коэффициентов поверхностного натяже- ния овощных, .фруктовых и ягодных соков в пищевой промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности определения „ коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость - насыщенный пар при различных температурах.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из измерительной ячейки 1 и ячейки-генератора 2 е насыщенного пара. В измерительной ячейке 1 вертикально размещена калиброванная капиллярная трубка 3, внутренняя полость которой соединена через каплеотделитель 4 с ячейкой-генератором 2 насыщенного пара. Между измерительной ячейкой 1 и ячейкой-генератором 2 насыщенного пара включен микроманометр 5. Нижняя часть каплеотделителя 4 через гидрозатвор 6 сообщена с нижней зоной измерительной ячейки 1, верхняя зона которой через конденсатор 7 паров соединена - с вакуум-насосом 8. Верхняя зона ячейки-генератора 2 насыщенного пара

сд

00

г

СЛ

со Кл

через конденсатор 9 пара и винтовой зажим 10 также соединена с вакуум- насосом 8.

Устройство содержит также кран 11 регулировки разрежения, соединяющий вакуум-насос 8 с атмосферой, термометры 12 для измерения температуры жидкостей в измерительной ячейке 1 и ячейке-генераторе 2 насыщенно го пара, нагревательные элементы 13 для нагрева нижних зон ячеек и манометр 14 для измерения разрежения в вакуум-насосе 8.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый раствор заливают одновременно в измерительную ячейку 1 и ячейку-генератор 2 насыщенного пара до уровня соприкосновения с калиброванной капиллярной трубкой 3. Включают нагревательные элементы 13. С помощью вакуум-насоса 8 и регулировочного крана 11, связывающего систему с атмосферой, устанавливают необходимое разрежение и соответствующую ему температуру кипения, при этом винтовой зажим 10 полностью открыт и давление в обеих ячейках одинаково За величиной разрежения в установке следят с помощью манометра 14. Пары, выходящие из ячеек 1 и 2, конденсируются в конденсаторах 7 и 9 пара (например, шариковых) и в виде конденсата возвращаются в ячейки 1 и 2. В случае уноса вместе с паром капель жидкости из ячейки-генератора 2 насыщенного пара они отделяются в капле- отделителе 4 и по гидрозатвору б направляются в измерительную ячейку 1. Благодаря капиллярному давлению уровень жидкости в калиброванной капиллярной трубке 3 поднимается вьрпе, чем в измерительной ячейке 1 на величину, зависящую от коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости и радиуса ее мениска в калиброванной капиллярной трубке -3. Медленно вращая винтовой зажим 10, добиваются передавливания некоторого количества насыщенного пара из ячейки-генератора 2 насыщенного пара через каплеотделитель 4 в измерительную ячейку 1 по калиброванной капилto

лярной трубке 3 до выхода пузырьков пара. С помощью микроманометра 5 измеряют максимальное давление в калиброванной капиллярной трубке 3 при установившемся режиме выхода пузырьков. Коэффициент поверхностного натяжения раствора для данной температуры кипения определяют по формуле

--чр- ,

5

0

5

0

5

0

5

0

где 6 - коэффициент поверхностного

натяжения, н/м; f - плотность манометрической

жидкости„ кг/м3; ,81 м /с, ускорение свободного

падения;

Н - максимальное показание микроманометра, м;

D - диаметр калиброванной капиллярной трубки, м.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента поверхностного натяжения раствора, содержащее измерительную ячейку для исследуемого раствора, калиброванную-капиллярную трубку, размещенную вертикально внутри измерительной ячейки, источник газа, соединенный с полостью калиброванной капиллярной трубки, и микроманометр, включенный между источником газа и верхней зоной измерительной ячейки, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения возможности определения коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость - насыщенный пар при различных температурах, источник газа выполнен в виде ячейки-генератора насыщенного пара, которая соединена с полостью калиброванной капиллярной трубки через каплеотделитель, нижней частью сообщенного через гидрозатвор с нижней зоной измерительной ячейки, а верхние зоны . измерительной ячейки и ячейки-генератора насыщенного пара соединены с вакуумом-насосом через конденсаторы пара.

Я

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к устройствам для определения поверхностных свойств жидкостей, и может быть использовано для определения поверхностного натяжения соков в пищевой промышленности. Целью изобретения является расширение области применения устройства путем обеспечения возможности определения коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела жидкость-насыщенный пар при различных температурах. Для этого в известном устройстве источник газа выполнен в виде ячейки-генератора насыщенного пара, которая соединена с полостью капилляра через каплеотделитель, а верхние части измерительной ячейки и ячейки-генератора через конденсаторы пара сообщены с вакуум-насосом. 1 ил.

Редактор А.Ревин

Составитель А.Кощеев

Техред Л.Олийнык Корректор М.Кучерявая

Заказ 211

Тираж 477

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

Подписное