Установка для измерения скорости химических реакций Советский патент 1977 года по МПК G01N7/16 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения скорости химических реакций, в частиости для измерения кинетики реакций окисления, и может быть использовано при физико-химических исследованиях.

Известно устройство для измерения состава, содержащее измерительные ячейки, сосуды, дифференциальный датчик давления 1.

За прототип принята установка для измерения скорости химических реакций, содержащая реакторы, сосуды 2.

НедостатЕсами таких устройств являются невозможность точного измерения скорости реакции в начале опыта, а также оперативного проведения широких серий испытаний.

С целью устранения указанных недостатков предлагаемая устаповка содержит по меньшей мере одну измерительную ячейку, включающую два реактора и два сосуда, дифференциальный датчик давления, усилитель, коммутатор, преобразователь аналог-код, командный блок, телетайп, вычислительпый блок, причем каждый из реакторов соединен с одним из сосудов и с входом дифференциального датчика давления, который подключен к входу усилителя. Кроме того, измерительная ячейка помещена в жестко закрепленный термостат, а сосуды вынолнены в виде сосуда Дьюара.

Иа чертеже представлена схема установки.

Установка содержит измерительные ячейки 1-4, содержащие реакторы 5 и 6 одипакового объема, сосуды 7 и 8 одинакового объема, дифференциальный датчик 9 давления, термостат 10, Т-образный тройной кран 11, усилители 12-15, телетайп 16, командный блок 17, блок питания 18, вычислительный блок 19, преобразователь 20 аналог-код, коммзтатор 21.

Установка работает следующим образом. Реагент для проведения реакции иомеи1,ают в реакторы 5 и О одинакового объема. В один из них, например 5 дополнительно вводят сильный иигибитор высокой конпентрации для нодавлеиня в пем химических реакций. Иосле занолнения системы газом и прогрева реакторов поворотом крана 11 оба реактора вместе с сосудами 7 и 8 отключают от внешних устройств и друг от друга. При этом изменение давлепия в системе за счет дальиейшего ирогрева газа, испарения растворителей, колебаний комнатной температуры взаимно компенсируются дифференциальным датчиком 9 давления и он фиксирует изменепне давления, обусловленное только протеканием химической реакции в реакторе 6. Благодаря этому измерения можио начннать уже через 3-4 мин (прогрев жидкости), причем надежно фиксируются малые начальные скорости реакции. Сигналы с датчиков давления

поступают па усилители 12-15, которые уси.; iiinioT их и записывают иа лейте изменение длв.юпил п координатах т -- время. Кроме iOio, выходной сигнал каждого усилителя иодается па коммутатор 21, который последовательно подключает выходы каждого усилиюля каждой измерительной ячейки к иреобрп.ювателю 20 аналог-код. Коммутация осуществляется с помощью реле. Реле управляется двухразрядиым счетчиком с дешифратором. Счетчик управляется импульсами от командного блока 17 или киопки ручного пуска. В последнем случае можно включить постоянно любой из четырех каналов. Телетайп 16 печатает дату и время проведения эксперимента, номера опытов и далее показания преобразователя 20 по четырем каналам.

Интервал временп между отдельными измерениями задает эксиериментатор с помощью командного блока 17 п он может быть равен, в частности, 1, 2, 4, 8, 10, 20, 40, 60 и 120 мин. С иомон1,ью командного блока 17 установка подключается пепосредственно к каналу связи блока 19. Массив данных т - время выводится на график, производится сглаживание кривой по заданному закону и перевод данных в масштабах химической реакции - моль/сек поглощенного кислорода. Для контроля данные вновь выводятся на график. По заданной программе вычисляется начальная скорость окисления, эти данные выдаются в печать.

С помощью набора программ с использованием полученных значений начальных скоростей реакций вычисляются параметры, количественно характеризующие механизм протекающей реакции. В частности, по данным скоростей ингибированного окисления вычисляются параметры, количественно характеризу ющне механизм нротекающей реакции. Так же по данным скоростей ннгнбированного

окисления вычисляются параметры, характе-т ризующие эффективность, длительность тормозящего действия, стабилизаторов различной структуры. Дальнейший ход эксперимента, сбор и накопление информации, ее предварительная и окончательная обработка вплоть до выдачи в печать искомых данных производит10 ся автоматически.

Формула изобретения

1.Установка для измерения скорости хи15 мических реакций, содержащая реакторы, сосуды, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности, она содержит по мепьщей мере одну измерительную ячейку, включающую

20 два реактора и два сосуда, дифференциальпый датчик давления, усилитель, коммутатор, преобразователь аналог-код, командный блок, телетайп, вычислительный блок, причем каждый из реакторов соединен с одним из сосудов и с входом дифференциального датчика давления, который нодключен к входу усилителя.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что измерительная ячейка помещена в

0 жестко закрепленный термостат, а сосуды выполнены в виде сосуда Дьюара.

Источники информации, принятые во внимапие при экспертизе

5 1. Арутюнов О. С. и др. Датчики состава и

свойств вещества. М., «Энергия, 1969, с. 86.

2. Эмануеэль Н. М. и др. Цепные реакции

окисления углеводородов в жидкой фазе. М.,

«Наука, 1965, с. 33.