Устройство относится к области измерительной техники.
Известно устройство для измерения поверхностного натяжения методом максимального давления, содержащее сосуд для исследуемой жидкости, промежуточный резервуар, а также две калиброванные трубки, установленные навстречу друг другу.
Цель изобрегения - пОВысить точность измерений и расширить диапазон измеряемых параметров. Достигается это тем, что манометрическая трубка, выполненная в виде сосуда с патрубками, расположена между резервуарами и соединена через верхние патрубки с верхним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой, а через нижние патрубки - с нижним резервуар-ом и впаянной в него калиброванной трубкой.
На чертеже представлена схема предложенно-го устройства.
Устройство содержит патрубок 1 для залива исследуемой жидкости, резервуар 2 с впаянной в него калиброванной трубкой S, манометрическую трубку 4 нижняя часть которой посредством трубки 5 соединена с нижней частью резервуара 2, а верхняя часть при помощи трубки 6 соединена с трубкой 3.
либрованной трубки 3, и расположенной ей навстречу. Верхняя часть манометрической трубки 4 соединена посредством трубки 9 с верхней частью резервуара 7, а нижняя часть
при помощи трубки 10 соединена с калиброванной трубкой 8. Трубки 6 н 10 имеют расширения, в которые соответственно помещены поплавки и и 12. На донной части резервуара 2 Е на верхней части резервуара 7 расположены реперы 13 и 14.
Через патрубок 1 устройство заполняют исследуемой жидкостью, инертным газом н запаивают.
Устройство помещают в термостат (на чертеже не показан) и после выдерживания при нужной температуре несколько раз наклоняют на 180°, вращая но часовой стрелке вокруг оси, проходящей через середину прибора перпендикулярно плоскости чертежа. При этом
исследуемая жидкость из манометрической трубки 4 и резервуар 7 перетекает в резервуар 2. По возвращении прибора в исходное положение поплавок J2 закрывает нижнее отверстие трубки 10, и Лсидкость начинает медленно перетекать ,из труб.ки 4 в резервуар 7. Это приводит к тому, что уровень жидкости в трубке 4 понижается и одновременно с этмм на срезе калиброванной трубки 3 начинает формироваться газовый пузырек. По достижеотрывается от трубки 3 и всплывает вверх, а вслед за ним через трубку 3 продавливается серия пузырьков. Благодаря этому давление под поверхностью жидкости в резервуаре 2 возрастает, уровень жидкости в манометрической трубке 4 повышается и продавливание газа прекращается.
Высоту /ii, при которой отрываются первые пузырьки газа, измеряют катетометром (на чертеже не .показан) и прибавляют высоту
hl, определяемую заранее.
Продавливание газовых пузырьков происходит до тех пор, пока уровень жидкости в манометрической трубке 4 не опустится до горизонтальной части трубки 5.
С учетом капиллярного поднятия йкп жидкости в трубке 4 величину /ii, соответствующую максимальному давлению в газовом пузырьке, можно записать:
h, h + hi + /гна(1)
(индекс 1 при h означает измерение относительно репера 13).
а - g (р, - р.) г (/г + /гГ + А /г + йкп), (2)
ь
где g - ускорение силы тяжести; рз и pi - плотности соответственно жидкой и парообразной фазы; TI - радиус калиброванной трубки в.
Повернув прибор на 180°, производят определение высоты hz, относительно репера 14.
/г, /12 + /г2 + АЛ + /гкп,(3)
отвечающей максимальному давлению в газовых пузырьках, формирующихся на срезе
калиброванной трубки 8, и определяют поверхностное натяжение по формуле:
ё(р.- PI)г, (h2 + , (4)
где Г2 - радиус-калиброванной трубки 10.
Решая совместно уравнение (2) и (4), находят выражение для определения поверхностного натяжения непрозрачной жидкости:
1 (Р2 - PI) (1 Ч- А ) - (АЗ 4- АЗ )
(5)
2J J
fi ГУ,
глубину мениска А/г определяют по формул rj (Ai -1- ) - Г2 (Аа Л- Ag)
A/i
r - ri
Предмет изобретения
Устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей, способом максимального давления, содержащее термостаты, катетометр, две калиброванные трубки разного
диаметра, расположенные навстречу друг другу и впаянные ло отдельности в два резервуара, а также манометрическую трубку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, манометрическая трубка, вынолненная в виде сосуда с патрубками, расположена между резервуарами и соединена через верхние патрубки с верхним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой, а через нижние патрубки - с нижним резервуаром и впаянной в него калиброванной трубкой.
