СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1973 года по МПК G01N13/02 

1

Изобретение относится к области исследования физических характеристик жидких сред, например но верхи остного натяжения.

Извеетеи способ оиределеиия поверхностного натяжения жидкостей, основанный на возбуждении на новерхностн нсиытуемой среды капиллярных воли н измерении их нараметров е носледующим оиреде-кшнем искомой величины расчетным методом.

Предлагаелгый способ позволяет повысить точность измерений за с:чет унрон;еиия процесса генерирования волн i унрлпления параметра мн этих волн.

Это достигается тем, что при оеуществлеиии с1К)соба кювету н|)я,моу1-ольиой формы, имеюHiyio на боковых cj-енках массивные медные электроды, загголняют нсследуемой жидкостью н номен1,аю1 полностью или частично в тюстояииое однородиое магннтное поле, паправлепное иернеиднку, к новерхностн жидкости. При нроиускаиии через жидкость иеременио14) электрического тока, подведенного к элекчродам, возннкает объемная снла, приводящая к возиикновен1но на свободной иоверхностн жидкости капиллярных поли, измеряя длину ко1орых известными методами и зная частоту возбуждаюп1;ей силы, по известной зависимости определяют коэффициент иоверхиостиого иатяжения.

В случае необходимости определения коэффициента иоверхиостиого иатяжеиия электронроволных жидкостей последнюю наливают с.тоем поверх электропроводной жидкости с извест1 1,1м иоверхностньв натяжением и, измеряя коэффициент иоверхиостного иатяжеиия граи1пи | раздела двух жидкостей указапиым выше способом, определяют коэффициент поверхиостного иатяжеиия исследуемой жидкое как |заз11ость между велич1П1ой поверхностного натяжения электропроводной ;Kii;U;ocTH н величииой новер.хиостного натяжения границы раздела двух жидкостей.

Способ осуниствляют в следукмцей носледовател1 11остн.

прямоугольной формы из изолирующего материа;1а, иа виутреиией стороие боковых стенок которой укреплены массивпые медные электроды с исследуемой жидкостью, помещают в однородное ностоянное ма1чп1тное иоле. электродов выбирает с таким

0 расчетом, чтобы оии не В1з1ходи.П1 из области однородного магн1 тиого ноля.

К электродам подводят иеремеииый электрнчеек1п 1 ciniia, от звукового генератора через моп1.пь1й усилитель 1П1зкой частоты. В резуль5тате взаимодействия постоянпого магиитного ноля напряженностью Н с переменным электрическим током плотностью / /osinw t вобтземе электролита возникает объемная сила F, равпая F /o//osin w t и изменяющаяся по

0

тому же закону, что и электрический ток. Эта сила вызывает периодические колебаиия всего объема жидкости, расиоложенной между электродами, что, в свою очередь, ириводит к образованию па поверхности жидкости каииллярных воли, частота которых равна частоте вы11ужда1ОИ1ей силы, а следовательно, и частоте керемеиного тока. В зависимости от соотиошеиия частоты и длииы волны с одной стороны и длины кюветы в иаиравлении раснростраиения волн с другой на поверхности жидкости возникают стоячие или бегун1ие канилляриые волны. В зависимости от этого коэффициент поверхностного натяжения определяется измереиием бегущей или стоячей капиллярной волны.

Режим стоячих или бегущих капиллярных волн определяется тем обстоятельством, что капиллярные волны быстро затухают с расстоянием от места возбуждения. Поэтому, еели длина кюветы много больше длины волны, то интенсивность отраженной волиы от противоположной стенки кюветы невелика и стоячая волна не образуется. В случае, когда длина кюветы соизмерима с длиной волны, на поверхности жидкости образуется устойчивая картина стоячих волн.

Для измерения длины волны используют известные способы, например оптические в отраженном или ироходящем свете. Для измерения длииы волны могут применяться и другие известные электрические методы, наиример метод поляризоваиного электрода.

После определеиня длины волиы определяют коэффициент поверхностного натяжения по формуле

ХЗрр

iVlt- - длина бегун1:ей капиллярной волны;

р-- плотность жидкости; / -- частота капиллярных волн, рав

ная частоте переменного тока; g - ускорение силы тяжести. Способом можно измерять коэффициент поверхиоотиого натя/ -сеиия н иезлектроироводных и:п1 слабонроводящих жидкостей, используя то обстоятельство, что коэффициент поверхностного натяжения на границе двух жидкостей равеи разности коэффициентов поверхностных натяжений каждой жидкости. Поэтому зная, например, поверхностное иатяжеике электронроводной жидкости и поверхностное иатях ение границы раздела, можно определить поверхностное натяжение неэлектропроводиой жидкости. Для этого в кювету наливают два слоя жидкости и указанными выше методами измеряют длииу волны на границе, используя также и то обстоятельство, что ири одной и той же частоте возбуждающей силы длина волны на свободной иоверхности и на границе раздела будет разной.

Предмет изобретеиия

Способ определеиия коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, основанный на возбуждении на поверхности испытуемой среды капиллярных волн и измерении их параглетров отличающийся тем, что, с целью иовыHieniiH точности измерепнй для электропроводных жидкостей, каииллярные волны создают путем помещения испытуемой среды в одио родное постояиное магнитное поле, перпендикулярно к которому через исследуемую жидкость пропускают переменный электрическнй ток постоянной плотности.