Кондуктометрический способ определения коэффиента диффузии в жидких средах Советский патент 1979 года по МПК G01N13/00 

erf c(u) 1-erf (M) -- . Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена кондуктометрическая диффузионная ячейка. Оиа состоит из скользящей пластины / с верхней кюветой, неподвижной пластины 2 JQ с верхней кюветой, неподвижной пластины 2 с нижней кюветой, верхней и нижней пары электродов 3. Способ определения коэффициента диффузии неэлектролитов заключается в еле- jg дующем. Берут растворы определенной концентрации электролита и исследуемого неэлектролита и производят заливку верхней и нижней мювет кондуктометрической ячей- 20 ки. При этом в нижней кювете должен быть раствор (электролит или неэлектролит), имеющий большую плотность. После совмещения верхней кюветы с нижней, т. е. образования жидкостного диффузионного 25 столба с разрывом концентраций по границе раздела, приступают к исследованию кондуктометрическим методом изменения поля концентрации электролита в контрольных сечениях, образуемых плоскостями зв первой и второй пар электродов верхней кюветы. Практически измерения,сводятся к регистрации после совмещения кювет времени достижения заданного значения концентрации C() в контрольных об- 35 разцах и расчету коэффициента диффузии неэлектролита по формуле

1

D, -.

--12(1)

(м)

г Г(7 Г

10 |;; 10 20 где Сю и С-20 - начальные концентрации растворов электролита и неэлектролита; DI к DZ - коэффициент диффузии электролита; C(Zit) - значение концентра ц и и электролита в одном из контрольных сечений для момента времени, соответствующего максимальной крутизне; erfcfw) - дополнительный интеграл вероятностей, равный 2 г е-dx. erf с(и) 1-erf (ы) J Приведенная расчетная формула (1) вытекает из рещения задачи о массообмене между двумя соприкасающими полубесконечными средами, диффузия в которых протекас ур -М с гр след При тока это лей разд

,

D,t т в направлении оси Z в соответствии вненями Фика .1:с,(2,о ..-.. . df.,775,г.-и, (. 7-п 8 SZ2- 0, аничными и начальными условиями ющего вида c,(Z,o c,o (О Z со ) ; 2(1) C-IQ ( Z 0); 5Ci(cXD, /) SC.,( - 8ZSZ C,(0,t) C,(0,t). выполнении условия сохранения повещества сверху вниз и снизу вверх п 8С,(0,0о 8С,(0,) 0,.,. 8Z решение может быть записано для поконцентраций выше и ниже границы ела в следующем виде Ci (Zj/) Cjo - (in , / Z , (2) Таким образом, по экспериментально измеренному характеру изменения со временем концентрации Ci(Zit) в жидкости (электролите) с известным коэффициентом диффузии DI можно по одному из уравнений (2) или (3) рассчитать согласно формуле (1) неизвестный коэффициент диффузии исследеумой жидкости (неэлектролита), находящейся по другую сторону от поверхности раздела. Предлагаемый способ измерения коэффициентов диффузии значительно расширяет возможности кондуктометрического способа измерения, применяемого до настоящего времени только к электролитам. При этом предлагаемый способ измерения сохраняет достоинства коидуктометрического способа, а именно - его высокую точность и чувствительность, позволяющую исследовать весьма важную в теоретическом отношении область разбавленных растворов. Кроме того, предлагаемый способ измерения позволяет изучать массооб