Устройство для микроскопического электрофореза суспензий Советский патент 1974 года по МПК G01N27/26 B01K5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ М Изобретение относится к устройствам для микроскопического электрофореза сус; пензий и может быть использовано для экспериментального изучения электрических свойств крупных агрегатов частиц (диаметром до 1 мм), образующихся при очистке коагулированием сточных вод сульфат-целлюлозного производства или агрегатов частиц пульпы при обогащении полезны) иско паемых в условиях флотации и др. Специальных экспериментальньхх установок для электрофореза крупных агрегатов частиц размером порядка 1 мм не су1цествует. Известно устройство для микроскопического электрофореза коллоидных систем и суспензий, содержащее плоскую прямоуголь ную измерительную камеру с электродами, расположенными у ее торцов, и трубками соединяющими электродные углубления камеры с отсчетным капилляром, В торце отсчетноГо капилляра встроены дополнительные, соединенные между собой электроды. Отношение гидродинамического сопротивления измерительной камеры к сумме СКОПИЧЕСКОГО ЭЛЕК1 РОФОР а ЕНЗИЙГ .гидродинамических сопротивлений отсчетног) го 1 апилляра и вспомогательных трубок равно не менее 50, чем обеспечивается постоянная скорость течения на1дкости по сечению измерительной камеры, равная скорости электроосмоса, т. е, практически полностью устраняется параболический профиль скоростей электроосмоса, возникающий в обычныхзамкнутых микроэлектрофо-;. ретических измерительных камерах. Известное устройство непригодно для измерения электрофоретической подвижности крупных агрегатов частиц, поскольку для обеспечения гидродинамических условий, необходимых для устранения параболического профиля скоростей электроосмоса, высота измерительной камеры не может превышать 0,2-0,3 мм, что значи тельно меньше возможных размеров агрегатов. Целью изобретения является обеспечение измерения электрофоретической подвижности агрегатов крупных частиц. . Для достижения цели необходимо выполнить измерительную камеру с большим гидродинамическим сопротивлением при ми нимальном линейном размере ее (порядка нескольких миллиметров). Предложено использовать цилиндрические камеры круглого сечения достаточной длины; которые позволяют сохранить высокое значение сопротивления при том же сечении, что и у плоской камеры. Существенно, что радиус цилиндрической камеры при этом много больше h (высоты плоской камеры), что необходимо для работы с большими агрегатами. Делать же высоту h плоской камеры более 150 мк затруднительно, поскольку нарушается отношение гидродинамических сопротивлений измерительной камеры и отсчетного капилляра. На чертеже схематически показано предложенное устройство для микроскопическо1Х) электрофореза. Устройство состоит из измерительной камеры - Ш1линдрического капилляра 1, отсчетного капилляра 2 с введенным в него в рабочем состоянии воздушным пузырьком 3 и сетчатыми, соединенными между собой, электродами 4; двух симметрично расположенных трубчатых U образных сосудов 5, Сосуды снабжены трехходовыми кранами 6 с отводами 7, а. также шлифами 8 с кранами 9. В шлифы введены электродные сосуды 10 с обратными электродами 11. Измерительный 1 и отсчетный 2 капил ляры соединены с У -образными сосуда ми 5 на шлифах. Это позволяет заменять измерительный и отс четный капилляры, так чтобы их размеры обеспечиваш оптимальный режим работы устройства при исследовании различных по крупности агре гатов систем. Кроме того, съемность капилляров облегчает их очистку. Работает устройство следуюшим образом. Через трубчатые отводы 7 при соответствуюшем положении трехходовых кра,нов 6 отсчетный капилляр 2 заполняется электролитом, а измерительный 1 - иссле дуемой суспензией. При этом краны 9 закрыты. Шлифы 8 также заполняются элект ролитом и в них плотно вставляются при- тертые электродные сосуды 10с обратны ми электродами 11. Электролит электродн сосудов изолируется от суспензии с помо щью перегородок из целлофана 12,Краны 9 открываются, а трехходовые краны 6 устанавливаются так, чтобы измерительный 1 и отсчетный 2 капилляры были соединены между собой. К электродам 11 подсоединяется источник постоянного тока. Под действием градиента потенциала в измерительном капилляре 1 жидкость смешается (электроосмос). Скорость электроосмоса V фиксируется по перемещению пузырька 3, с которого снято электрическое поле с помощью соединенных между собой сетчатых электродов 4. Микроскоп фокусируется внутрь измерительного капилляра на частицу, результирутюгйая скорость которой определяется по времени прохождения определенного базового расстояния в направлении поля. ПРИ постоянстве V, по сечению измерительного капилляра наблюдаемая в микроскоп скорость частиц , V , представляющая собой алгебраическую сумму скоростей электроосмоса и электрофореза, также постоянна и равна )Vi. Из приведенного уравнения определяется истинная электрофоретическая скорость частиц Vg Предмет изобретения Устройство для микроскопического электрофореза суспензий, содержащее из-i мерительную камеру с электродами, торцы которой соединены трубками с отсчетным капилляром, имеющим соединенные межщ собой сетчатые дополнительные электроды, причем- отношение гч1дрод1шамического сопротивления измерительной камеры к гидродинамическому сопротивлению О1х;четного капилляра равно не менее 50, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с; целью обеспечения измерения электрофоретической подвижности агрегатов частиц размером от О,1 мм до 1 мм, измерительная камера выполнена в виде цилиндрического капилляра.