Устройство для изучения электрокинетических явлений Советский патент 1975 года по МПК G01L9/18 

1

Изобретение относится к области экспериментальной и измерительной техники.

Электрокинетические явления предусматривают возникновение электрического сигнала, связанного с наличием двойного электрического слоя на границе двух фаз при относительном перемещении одной из них. Таким образом, важнейшим параметром при изучении электрокинетических явлений (электроосмотического переноса, потенциала протекания), является значение объемной скорости течения жидкости. Для получения точного значения объемной скорости течения жидкости через пористую перегородку необходимо с наименьшей погрешностью определить объем перетекающей жидкости и время ее перетекания.

Известные конструкции для измерения объемной скорости течения жидкости при изучении электрокинетических явлений основываются на визуальном наблюдении перемещения мениска жидкости и секундомера. Конструкция такого типа содержит два отсчетных капилляра, а исследуемая перегородка-мембрана зажимается с помощью фланцев. После установления нулевого положения мениска жидкости в отсчетных капиллярах проводят измерения величины электроосмотического переноса.

Педостатком таких приборов является большая погрешность измерения значения объемной скорости, которая обусловлена как ощибками измерения времени перемещения

мениска ручным секундомером, так и неустойчивостью самого мениска жидкости при различных скоростях. Кроме того, конструкция такого типа не пригодна для других целей, например для определения объемной

скорости перетекающей жидкости под действием силы давления.

Целью изобретения является повышение точности измерения объемной скорости течения жидкости и расщирение области применения.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве калиброванный капилляр и трубка с пористой перегородкой расположены параллельно друг друг и соединены между собой, образуя замкнутую систему, а в капилляр введен столбик ртути, последовательно замыкающий контакты счетчика времени.

На чертеже показана конструкция устройства.

Устройство представляет собой замкнутую систему, в левой части 1 которой впаяна исследуемая пористая перегородка с электродами. В правой части 2 имеется капилляр, содержащ.ий две пары контактов. Объем капиллярной трубки между контактами откалиброван. Перепад давления задается введением столбика ртути в капиллярную трубку, на концах которой имеются ловушки. В вертикальном положении ячейки под действием силы тяжести происходит перемещение столбика ртути, последовательно замыкающего контакты. При замыкании первой пары контактов включается электронный счетчик времени, при замыкании второй пары контактов счетчик выключается; таким образом измеряется время передавливания постоянного объема жидкости через пористую перегородку. При повороте ячейки на 180° цикл повторяется.

В горизонтальном положении, т. е. в отсутствии силы давления, ячейка может быть использована, например, для изучения электроосмотического переноса через пористую перегородку. При этом разность потенциалов задается на электродах пористой перегородки, а возникающий при этом электроосмотический ноток передвигает столбик ртути в капилляре, последовательно включая, а затем выключая счетчик времени. Таким образом, с высокой точностью измеряется время перетекания постоянного объема жидкости через пористую перегородку для заданной разности потенциалов. При смене полярности на задающих электродах цикл повторяется.

В вертикальном положении ячейки при наложении электрического поля на перегородку и введении столбика ртути в капилляр, устройство может быть использовано для изучения более сложных электрокинетических явлений, связанных с одновременным действием электрического поля и силы давления.

Предмет изобретения

Устройство для изучения электрокинетических явлений, например, электроосмотического переноса, содержащее заполненную рабочей жидкостью трубку, разделенную исследуемой пористой перегородкой, и измеритель объемной скорости течения рабочей жидкости, выполненный в виде калиброванного капилляра, отличающееся тем, что, с целью изучения электрокинетических явлений, связанных как с действием давления, так и с одновременным действием давления и электрического поля, а также повышения точности измерения перетекания через пористую перегородку заданных объемов рабочей жидкости, в нем калиброванный капилляр и трубка с пористой перегородкой расположены параллельно друг другу и соединены между собой, образуя замкнутую систему, а в капилляр введен столбик ртути, последовательно замыкающий контакты счетчика времени.