Устройство для приготовления образцов Советский патент 1976 года по МПК B01L11/00 

Изобретение относится к устройствам для приготовления образцов из сыпучих гигроскопичных веществ при испытании их на слеживаемость, оно может быть использовано в химической промышленности при производстве минеральных удобрений, а также в сельском хозяйстве при определении склонности минеральных удобрений к слеживанию. Известно устройство для приготовления образцов из сыпучих гигроскопичных веществ, содержао ее эксикатор, разъемные формы с веществом и приспособление для сдавливания веществ. Недостаток извесшого устройства заключается в неодинаковой но объему прочности слеживающихся образцов, вследствие одностороннего давления груза в сдавливающем приспособлении па испытуемое вещество. Другим недостатком такого устройства являются сложность и длительность нрнготовления образцов (12 суток), что связано с раздельной и последовательной обработкой образца в трех различных местах (увлажнение в первом эксикаторе, сдавливапие в приспособлении н сушка во втором эксикаторе) и с отсутствием воздействия температуры на образец, которое так же, как и влажность и давление оказывает существенное влияние на слеживаемость испытуемого вещества. Кроме того, недостатком известного устройства является зависимость нрочности слеживаюгцихся образцов от окружающей среды, так как сдавливание испытуемого вещества в течение 5 суток осуществляется на открытом воздухе с неконтролируемой температурой и влажностью. Цель изобретения - устранение указанных недостатков, улучщение качества образцов и сокращение времени их приготовления. Поставленная цель достигается установкой на эксикаторе термостатируемой герметичной емкости, в которой размещены вертикальные трубы с открытыми нижними торцами, расположенными в верхней части эксикатора, а также монтажом по оси труб стержней с размещенными на них приснособлениями для сдавливания и формами. На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез. Устройство содержит эксикатор 1, заполненный водой, раствором серной кислоты или соли оиределенной концентрации. На эксикаторе размещена термостатируемая емкость 2, внутри которой установлены трубы 3. В трубе 3 размещена разъемная форма 4, заполненная испытуемым образцом. Форма вместе с подвижными перфорированными крыщками 5, 6 и прокладками 7 из фильтровальной бумаги н грузами 8 надета на стержень 9. На один конец стержня 9 навернута упорная гайка 10, а на другой - ручка 11, с помон-1;ью которой осуществляется установка и нзвлечение формы с испытуемым веществом. Герметическая изоляция внутренних полостей труб 3 и объема эксикатора 1 от окружающей среды обеспечивается резиновыми уплотнительными прокладками 12 и 13.

Работа устройства рассматривается на примере приготовления образцов из аммиачной селитры. Для этого в эксикатор 1 заливается вода комнатной температуры, в термостатируемой емкости 2 температура циркулирующей воды также устанавливается равной 20°С; отверстия труб 3 накрываются ручками, аналогичными ручкам 11, но без стержня 9.

Загрузку образцов в эксикаторе осуществляют после установления в нем состояния насыщенного пара.

Для заполнения формы испытуемым образцом - аммиачной селитрой - ручку 11 со стержнем 9 устанавливают на ровное место так, чтобы стержень находился в вертикальном над ручкой положении. На стержень надеваются необходимый набор грузов 8, крыщка 5, прокладка 7 и форма 4. После этого в форму засыпают аммиачную селитру и накрывают ее другой прокладкой 7 и крыщкой 6, заворачивают упорную гайку 10.

Перевернув систему в нормальное положение и сняв с трубы 3 крышку без стержня, форму с аммиачной селитрой и грузами вводят во внутреннюю полость трубы 3.

Поскольку парциальное давление насыщенного раствора аммиачной селитры на ее поверхности и паров воды в эксикаторе при 20°С равны соответственно 11,74 и 17,53 мм рт. ст. то влага диффундирует из воздущной среды эксикатора 1 в образцы аммиачной селитры. После увлажнения аммиачной селитры в течение 2 ч образцы нагревают до 50°С, для чего температуру циркулирующей воды в термостатируемой емкости 2 устанавливают несколько выще 50°С.

При температуре 50°С парциальное давление насыщенного раствора аммиачной селитры на ее поверхности составляет 44,71 мм рт. ст., и влага начинает диффундировать из образцов в воздущную среду эксикатора. После сущки в течение 2 ч образцы охлаждают до 28°С путем снижения температуры циркулирующей воды в термостатируемой емкости приблизительно до 28°С. При этой температуре парциальное давление насыщенного раствора аммиачной селитры на ее поверхности становится равным парциальному давлению паров воды, и направленная диффузия влаги между образцами и воздущной средой эксикатора прекращается. Выдержка образцов в этих условиях в течение 2 ч обеспечивает равномерное распределение влаги как внутри каждого испытуемого образца, так и между ними. После этого образцы вместе с формами 4 и грузами 8 извлекают из труб 3. Свернув упорную гайку 10, форму с заключенным в ней слежавщимся образцом снимают со стержня 9 и подвергают испытанию на прочность.

Формула изобретения

Устройство для приготовления образцов сыпучих гигроскопичных веществ, содержащее эксикатор, разъемные формы с веществом и приспособления для сдавливания вещества, отличающееся тем, что, с целью улучщения качества образцов и сокращения времени их приготовления, на эксикаторе установлена термостатируемая герметичная емкость, в которой размещены вертикальные трубы с открытыми нижними торцами, расположенными в верхней части эксикатора, а по оси труб смонтированы стержни с размещенными на них нриспособлениями для сдавливания и формами.

Вода