УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ СРЕД Советский патент 1972 года по МПК G01N11/06 

Изобретение относится к области физикохимического анализа жидких сред и может быть иснользовано для измерения илотности, вязкости и иоверхностного натяжения жидкостей.

Известно устройство для измереиия физико-химических параметров жидкостей, содержащее штатив, на котором укреплены датчики вязкости, нлотности и иоверхностного натяжения.

Цель изобретения - повысить точность измерений.

Это достигается за счет того, что датчики соединены между собой системой трубок, иозволяющей измерять иитересуюии1е параметры в одиой пробе в идентичных условиях.

На чертеже представлеиа схема устройства.

Устройство для измереиия поверхностного иатяжения содержит рабочий резервуар / с капилляром 2, соединенный трубкой 3, с манометрическим баллоном 4, оканчпваюи1.нмся сужением 5. Вискозиметр состоит из фиксированного объема 6, ограниченного метками 7, и капиллярной трубки 8. Пикнометр содержит резервуары 9, соединенные У-образиой трубкой 10 и переходящие в калиброванные трубки У/ с нижиимн метками 12 и верхней меткой 13.

Перед началом измерений прибор пеобходимо ироградуировать. Для этого в тщательно очищенный нрпбор через трубку 14 залнвают достаточное (на несколько миллиметров выше нижних меток пикнометра) количество эталонной жидкости (дистиллированной воды), затем трубк 14 и 15 запаивают, укрепляют устройство во враи1аюи1ейся рамке и иомен1ают в термостат со смотровыми

oкиa.ul так, чтобы срез трубки 2 был строго горизонтален. После тер.мостатирования определяют катетометром расстояние hi и /i2 от верхней метки 13 до уровня мениска жидкости в трубках // ири разных темиературах.

В дальнейшем, методом наименьп их квадратов рассчитывают коэффициеиты а, Ь, с уравнения:

V a-{-b-h + f/J,

hi + Ла

V -объем.

Л

где

После градуировки пикиометра наклоняют рамку с ирикреилеииым к ней прибором, враП1,ая ее на 180°. Через трубки // жидкость иеретекает в резервуар /, баллон 4 и объем 6. После этого прибор возврап1ают в исходное ноложеппе.

ченного метками тип, при разных температурах.

Одиовременно эталонная жидкость из баллона 4 начинает медленно иеретекать через сужение 5 в резервуар 9. Как только уровень жидкости в резервуаре 4 опустится на высоту, отвечающую максимальному давлению в газовом пузырьке, формирующемся на срезе трубки 2, через трубку начииают проскакивать нузырьки газа. Это приводит к тому, что давление над поверхностью жидкости в резервуаре / возрастает, часть жидкости из него по трубке 3 перемещается в баллон 4, уровень л ;идкостн в нем повышается и нродавливание газа через трубку 2 прекращается. Но так как жидкость из баллона 4 непрерывно перетекает в резервуар 9, то уровень ее в баллоне снова понижается, расстояние до среза трубки 2 вновь достигнет высоты, соответствующей максимальному давлению в пузырьке, и через трубку 2 оиять начинают продавливаться пузырькн. Процесс прекращается лищь тогда, когда жидкость в резервуаре / опустится ниже среза трубки 2.

После этого прибор взвеи.1ивают, вскрывают, высушивают и взвешивают виовь. Зная массу и плотность воды, определяют ее объем при разиых температурах.

Все операции в той же последовательности повторяют с исследуемой смесью.

В дальнейшем вязкость исследуемого раствора находят по формуле:

(1)

1 0

где г|о и РО - соответственио вязкость и плотность эталонной жидкости ири даииой температуре;

р - плотность исследуемого раствора при той же температуре;

т - время истечения исследуемого раствора из объема 6.

В случае достаточно узких калиброванных трубок 2 поверхностное натя кение рассчитывают по формуле:

р.и

« ао- РО-ЙО

(2)

где ао и Ло - соответственно поверхностное натяжение и расстояиие от среза трубки 2 до уровня мениска эталонной жидкости в баллоне 4;

h - то же расстояние для исследуемой жидкости, оиределяемое после градуировки прибора.

В случае широких капилляров поверхностное натяжение иаходит ио формуле:

(3)

-ур-ё-Л-л:,

где g - ускорение силы тяжести;

X - эффективный радиус, рассчитываемый с помощью таблиц Сагдена.

Объем смеси рассчитывают ио уравнению 1. Зная массу исследуемого раствора, определяют его плотность прн разных температурах.

Предмет изобретения

Устройство для измерения физико-химических иараметров жидких сред, содержащее датчики илотиости, вязкости и поверхностного натяжения, отличающееся тем, что, с

целью иовыщения точности измерений, датчик плотности выполиен в виде двух баллонов, соедииенных У-образной трубкой, калиброванный патрубок которой снабжен трубкой занолпения и соединеп с резервуаром датчика поверхностного натяжения, днище которого соединепо с мапометрическим баллоном, а верхний конец другого патрубка датчика нлотности иодключен к резервуару вискозиметра и к днищу манометрического баллона,

иричем рабочий резервуар вискозиметра, манометрический баллон и резервуар датчика поверхностного натяжения в своей верхней части соединены между собой системой трубок.

10