СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИМЕРОВ В ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ РАСТВОРАХ Советский патент 1974 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к технике измерения концентрации полимеров, растворы которых находятся в изолированной системе, например в атмосфере инертного газа.

Известно несколько способов измерения концентрации электропроводящих растворов полимеров, но только способ измерения удельной электропроводности пригоден для изолированных систем. Этот способ достаточно прост, но применение его невозможно в тех случаях, когда удельная электропроводность растворов полимеров зависит от различных химических и физических процессов, протекающих в системе и изменяющих первоначальное число электропроводящих частиц.

Цель изобретения заключается в разработке такого способа, который позволил бы производить измерения концентраций в изолированной среде.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что исследуемый раствор полимера подают порциями вдоль вертикальной стенки между двумя электродами, расположенными перпендикулярно к этой стенке, и измеряют скорость изменения электропроводности в цепи электродов. Перед началом измерений поддерживают постоянный уровень электропроводности в цепи электродов.

Сопротивление между электродами в зависимости от параметров электродов и электролита выражается формулой:

«f

(I)

где; R - электрическое сопротивление между

электродами,

g - удельное сопротивление электролита,

d - расстояние между электродами, S - площадь поперечного сечения электрода.

Площадь поперечного сечения электрода выражается формулой:

5.8.6,(2)

где: б - высота электрода,

b - диаметр электрода. Подставляя выражение (2) в формулу (1), получим

(3)

Из уравнения (3) электропроводность ражается формулой:

G - - - -

R g d

где:удельная электропроводность элекё. тролита. Принимая на время стекания удельную электропроводность (это допустимо в большинстве случаев, когда время стекания меньше одной секунды), расстояние между электродами и ширину (диаметр) поперечного сечения электродов величинами постоянными, можно записать выражение (4) следующим образом: где К -- - const Из выражения (5) видно, что электропроводность линейно связана с толш,иной слоя раствора полимера, протекающего между электродами. Это означает, что скорость изменения электропроводности будет зависеть только от вязкости (или от концентрации) стекающего раствора полимера, поскольку скорость изменения толщины стекающей пленки раствора полимера пропорциональна вязкости (или концентрации) раствора. Из этого следует, что для определения концентрации раствора стекающего между электродами нужно знать зависимость скорости изменения электропроводности от концентрации раствора полимера, протекающего между электродами, и скорость изменения электропроводности для раствора полимера неизвестной концентрации. Если число электропроводящих частиц непостоянно, то нужно пользоваться не нросто зависимостью скорости изменения электропроводности от концентрации: -(с),...,(6) а зависимостью от концентрации относительной скорости изменения электропроводности .),..., где GO - величина электропроводности, при которой была проведена градуировка, для полностью погруженных электродов; G - величина электропроводности, при которой проводятся измерения, также для полностью погружениых эле,кт(родов. Для случая G GO уравнение (7) превращается в уравнение (6). То же достигается автоматическим поддержанием постоянного уровня проводимости измерительной ячейки путем регулирования напряжения или тока, подаваемого на электроды. На прилагаемом чертеже изображен один из вариантов устройства, позволяющий осуществить предлагаемый способ. Как видно ИЗ чертежа, ампула «меет одну плоскую степку 1, в которую впаяны два электрода 2, служащие для измерения электропроводности стекающей пленки полимера. Для нанесения раствора полимера на плоскую стенку ампулу поворачивают в горизонтальное положение с помощью специального устройства, которое позволяет возвращать ампулу в вертикальное положение с постоянной скоростью. Этим обеспечивается независимость скорости стекапия раствора полимера от других параметров, кроме вязкости, обусловленной концентрацией полимера. Независимость вязкости раствора полимера от температуры обеспечивается термостатированием. Для этого ампула помещается в термостатирующую рубащку, подсоединенную к ультратермостату. Точность термостатирования не менее ±0,01. Предмет изобретения 1.Способ измерения концентрации полимеров в электропроводящих растворах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, исследуемый раствор полимера подают порциями вдоль вертикальной стенки между двумя электродами, расположенными перпендикулярно к этой стенке, и измеряют скорость изменения электропроводности в цепи электродов. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния на результаты измерений изменения удельной электропроводности, перед началом измерений поддерживают постоянный уровень электропроводности в цепи электродов для полностью погруженных электродов.

2