Устройство для исследования кинетики быстрых химических реакций Советский патент 1979 года по МПК G01N31/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ БЫСТРЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ реакционной камерьл J3flo.ni,. потока реаги рующей смеси, В связи с этим отпадает необходимость в приводе детектирующей системы и схема синхронизации движения, что упрощает конструкцию и улучшает синхронизацию процесса скар1ирования с подачей растворов реагентов. На фиг. 1 показан схематично общий вид предложенного устройства в продольном разрезе,-на фиг.2 - соединение штока с плунжером; на фиг. 3 соединение смесителя со штоком и реакционной камерой. Предлагаемое устройство содержит двухступенчатый цилиндр одностороннего действия, состоящий из большего цилиндра 1 и меньшего цилиндра 2, двухступенчатый плунжер, состоящий из плунжера 3 меньшего диаметра и плунжера 4 большего диаметра, соединенного с приводом 5 возвратно-посту пательного движения. Плунжер 3 меньшего диаметра соединен со штоком 6 через уплотнительную прокладку 7, На конце штока 6 герметично установлен с помощью гайки 8 и прокладки 9 смеситель 10 эжекционного типа, к которому приклеена реакционная камера 11 выполненная в виде капилляра из проз рачного материала, например кварцевого стекла. Цилиндры 1 и 2 снабжены термостатирующими рубашками 12 и 13 и присоединены друг к.другу фланцами 14 и 15 через уплотнительную прокладку 16. Кольцевые полости 17 и 18 цилиндров 1 и 2, заполняемые раст .ворами реагентов, соединены через шту Ъ;еры 19 и 20 с трубопроводами 21 и 2 снабженными запорными вентилями 23 и 24, и имеют устройства для удаления воздуха 25 и 26. Смеситель 10 сообще с полостью 17 через канал 27 и радиальные каналы 28 в штоке б, ас полостью 18 - через канал 29 в трубке 30, снабженной выступами 31 для цент рирования ее в канале 27, канал 32 и радиальные каналы 33 в плунжере 3. Один конец трубки 30 герметично соед нен со штоком 6 в месте его креплени к плунжеру 3, а другой выполнен в ви де сопла и является одним из элементов эжекционного смесителя 10. Для герметизации полостей 17 и 18 от атмосферы и друг от друга цилиндры 1 и 2 снабжены двухступенчатыми уплотнениями 34, 35 и 36 с дренированием. Детектирующая система 37, выполненная, например, фотометрической, установлена неподвижно таким образом что, когда шток 6 вдвинут в цилиндр 2 зондирующий луч-света проходит через участок канала реакционной камеры 11 удаленный от смесителя 10,а при выдвижении штока 6 луч последовательно сканирует поток реагирующей смеси вдоль канала по направлению к смесителю 10 . Работает устройство следующим образом. 701 Полости 17 и 18 цилиндров и 2 заполняют растворами реагенто через трубопроводы 21 и 22 при открытых вентилях 23 и 24 и при выдвинутых плунжерах 3 и 4. Воздух из полостей 17 и 18 выходит в атмосферу через устройства для удаления воздуха 25 и 26. Закрывают вентили 23 и 24 и выдерживают растворы реагентов в цилиндрах 1 и 2 в течение времени, достаточного щя их согревания или охлаждения до заданной температуры. После чего закрывают устройства для удаления воздуха 25 и 26 и приводом 5 вдвигают плунжеры 3 и 4 в цилиндры 1 и 2. Раствор реагента из полости 17 поступает в смеситель 10 по каналам 28 и 27, а из полости 18 - по каналам 33, 32 и 29. Смесь реагентов из смесителя 10 поступает в реакционную камеру 11. По мере прохождения потока реагирующей смеси, от входа реакционной камеры 11 к ее выходу реагенты взаимодействуют друг с другом, что приводит к изменению какого-либо физического параметра реагирующей смеси {оптической плотности,температуры, электропроводности и др.). Детектирующая система 37, относительно которой перемещается реакционная камера 11, фиксирует это, что позволяет характеризовать скорость химической реакции. Процесс сканирования детектирующей системой потока реагирующей смеси осуществляется в предлох енном устройстве без применения самостоятельных приводов, а синхронизация сканирования производится автоматически, так как подача реагирующей смеси совмещается с перемещением реакционной камеры, а следовательно, и зоны реакции детектирующей системы.Формула изобретения 1.Устройство для исследования кинетики быстрых химических реакций, содержащее проточную реакционную камеру в виде трубки, смеситель, блок подачи реагентов с подвижными элементами, выполненными в виде плунжеров или цилиндров, и детектирующую систему, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности и упрощения конструкции, реакционная камера со смесителем расположена на одном из -подвижных элементов, причем ось реакционной камеры совпадает по направлению с осью подвижного элемента, а детектирующая система установлена неподвижно. 2.Устройство по п. 1, отли чающееся тем, что внутри подвижных элементов выполнены каналы для подачи растворов реагентов в смеситель . Источники информации, принятые внимание iitm зкспертизе 1.КОЛДИН К, Ьистрые реакции в растворе. М,, Мир, 1966, с. 3965В4706во2. Заявка № 2185480/26, кл. G 01 N 31/00, октябрь 1975, по которой принято положительное раиоине 50. о выдаче авторского свидетельства.

Фиг I

29

Фиг 2

фиг.З