Устройство для определения смачивающей способности несмешивающихся жидкостей и твердых тел жидкостями Советский патент 1978 года по МПК G01N13/02 

Изоб(рете1Н|Ие опноситоя ж Л1або|ратор1Н|ОЙ технике и может быть |П1рИ1М 9нвно для опред.ел.вн«я С1М1ач1ИВ;аю1дей споооб( конденсировалных фаз и лорошковых м.атериал:01в nipiH яоследоБаиии Л1ОЧВЫ, грунта, тигментов и иаполгаителей, 1.масел, 1по:ве(рхностно-й.ктйвяых соедииекий и друга.х тех1Н1Ически,х продуктов.

В лабораторной .пра:кт1ике используют несколько Методов Х1ар;а1ктер1ист1и1ки CMia4Hв,а1НИя 1Конд€1Н1С;ИрО1В)а1Н1ных жидкостями.

Известен 1М1етод «лежащей капли для определения краевого угла с.мачИ1ван я. Согласно этому ;методу одна из исследуемых фаз образует .горизонтальную повер.хность, ка котирую жидкость Нан оюится IB виде небольшой юапли 1. Омйчиааиие xapiaiKTeризуется краевым углом 8, который образуется между пове1рх1ностью и дааплей в точке сОПр1икоюновен1И.я Tipex . Чем .м аньше угол в, тем лучше жидкость смачивает Т1вердую поверхность. Краевой угол измеряют или с по.мощью оптичесиих средств, или на эыране по увеличвн1НО1Му 1НЗОб|р1аже1НИю капли.

Для исследования см,ачив1а1ния пористых тел 1И порошковых 1М1ате|риало1В Юбычно (используют методы стеклянных трубок в iBeipтикально(м или гарнзанталынам iB-aipHaHTax. По этим :метод1а|М исследуемый мате ршал измелЬЧают до nqpomiKia, который впресоовыаают в Т1рубку-держате,пь. В вертавкальном варианте трубку 1C твердьим .матариало-м раз1мещ1ают вертлкалыно, |:;мач1лван1ие xapiaKтеризуетоя скоростью пере.Мещвн.ия франта жидкости в трубке вверх при нал)1чи избыточного давления, создаваемого изв-не.

Наиболее блики.м техн ическ;и1м решением :к изобретеНИю Я|Вл,яется устройство для определения смачивающей способности неомешивающи-хоя ж идкостей и тве)рдых тел жидкостями, сО|Стоящее из гаризонтальяой стекл:Я1Н1Ной трубки и измерительной лияейки 2. Избыток давления создает столб Ж1ИДКОСТИ, которая иа.ходится в вертикальной части трубки. Скорость лроиитюи отсчитывают ио перемещению фронта жидкости IB М атери,але. Хар актерная особенность методов труб;ок - это то, что жид1КО Сть и порошок находятся в одной Т|рубке, поэтому см1ачивание трубки накладывается на смачивание порошка.

Учет ВЛ1ИЯ1НИЯ избыточного давления, вл;ия1НИЯ тру&ки CKOpOiCTb сма|4ив,ания порошка и определение краевого угла, особенно на неоднородной поверхности, овлз-аны с большими экспер1И(Мбнталыны1МИ и расч1етными трудностями. Исследование -омачивания пористых тел без их лр-едв-арителыного разрушения при этом 1невозмож1но.

Цель .изобретения - обеапечение уст;р,а«неиия 1влия1Н я .избыточиого давления жидкости и oaihoiEip€iMeiHiH«ro С|М.ач,1Гзания станки трубки и «сследуемо-го материала.

Для этого одян ксНец Т|рубки изотнут ,3iKo, г(р1ИЧ1вм вертикалыный канец pjpeBbimiaeT щей тральную ,Л1ИН1ИЮ irOipiH3iO(Hтальв-юй части ирубюи 1на 1расстоя1Иие, 1р.авttoe высоте |Кал1ИллЯ|риаго поднятия жидкосТ1И в цр-убке.

1П|р1едла|Паемюе ycTip-OHicTBO .цредставлвио ла чертеж е.

Оно с-одвржит :гар1ИЗ(нталыну;ю стеклялНуЮ трубку / и Ш.КЭЛУ 2.

П|р1и ;исследО|Ва1Н1И1И разнородных жидкостей достаточно иметь иа-бар трубак с шлагом 1-2 Л1Л1. И ос лед у ем а1Я ловержность 3 |П;р1И1ваД1ИТСЯ IB контакт с и-образиым -концам трубки, 4€ipe3 iKOTOiptm жидкость /вытекает из трубюи, iKiaiK 1из еИфона.

Проводят измерения следующим образом.

О.гаределлют вьгс;оту иа1П1ИллЯ|риого поднятия данной жидкости в трубке путем создания ,конта(кта U-образного конца Трубки : Ж|ИЛ1КОСтью.

По результатацм определания высоты аодбирают ссотзетствующую т|рубку и пол«ОСтью 3|а1П10ЛН Яют жидкостью.

Создается контакт т(рубК1И с исследуемой поверхностью. В результате амачивагаия жидкость вытекает из сифона.

С ПОМОЩЬЮ секундамер а засеиают Bipeмя истечения оиределенных лорций жидкости ПО шкале 2. Зная внутренний диаметр трубки, скорость смачивания пересчитывается на объем и выражается в координатал время - объам.

СМ ачиэаЮш.ую апосабность или .капиллярное да)злвН1И1е MIOMHO ршсочитать :количественно по следующей 3а1аи1аи.М:ОСли:

р 81Ут 81fi

--1. или р - - -х--,

7С/-ЧЛ Т

где р - 1К1ап ИЛЛ1Я|р1Нюе давление, лод IKOTO1рьш жидкость ;всасывается в inio1ры или р,астек1аете)Я ino inoBapxНОсти, ,

71 - 1вяз«ость жидкости {дяняМИческая); т - радиус Т|рубки;

V - объем жидкости, который расходуется на смачивание (всасывается в 1М1атер1иал) за время т; / - длива столба жидкости, соответствующая объему V при радиусе г.

В результате действия по Варх1Н01Стных (|межфаз|Ных, «а1П1Илля(р1Ных) аил жидюо/сть баспрепятств0н но вытекает из трубюи со скоростью, 1котор ая иропорциовалыни юмачи1зающей способности данной жары жидкость - пВе|рдое тело и Ж|ИД;КОсть - жидКОСТЬ.

При иапользавлнии Д|ан1НО|Го устройства нс1рош:ковые Образцы kMOiryT быть ЗапрессоВ:аны .в (Кольца такого диаметр а, чтобы избеж1ать аошрикосноВения стенки с Ж1ИДкостью, так как следить за перемещением франта жидкости в ,ке иет необходимости. Достаточно, если диаметр колец в 6-8 р,аз больше диа,метра измерительной трубюи.

Обраеца-ми могут служить готовые изделия, 1ИХ фрагменты (куски, обломки), зааылвн ные поверхности поверх/иости с продуктами коррозии или слой Maoevi, ома3очных и других |Материало(в.

Формула изобретения

1Уст|ройство для 1опр1еделения с.мачи1вающей спосо|бн 01СТ1И 1неоме:Щ|Иваю1ЩИ1хся жид«остей и твердых тел жид(КОстя1М5И, состоящее из горизонтальной стеклянной трубки и изlMie(pИтeлынoй линейки, от л и Ч а ю щ е е с я тем, ЧТО , с цвелью уст1ра1нения влияния избыточного давлан1ИЯ жиджасти И одновременного СМ:ачи)в-а|Ния станин трубки и исследуемого 1М атариал1а, один конец трубки изоПНут U-образно, лричем вертикальный Канец 1Превы( центральную линию поризонтальной части трубки На (расстояние, piaBiHoe вьюоте 1капиллярн.оло поднятия данной жидкости в Т(рубке.

Источаийи информ ации, принятые во )мание .при ;Э;кспе(ртизе:

1.Авторское аВ(Идетельство СССР № 438904, кл. G 01 N il3/02, 1974.

2.Зимдн А. Д. .Адгвз(ия Ж1ИДКОС11И и юмачивагаие. М., 1974, с. 66.