Способ исследования электрокапиллярных явлений на жидком электроде Советский патент 1979 года по МПК G01N13/02 

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ЖИДКОМ ЭЛЕКТРОДЕ Для t)TOro предварительно торед стержня подвергают обработке, обеспечивающей его смачиваемость исследуеMtJM металлом, объем которого берут равным объему цилиндра с радиусом, равным радиусу стержня г и высотой, равной (1-2)г, фиксируют глубину погружения стержня в электролит, при которой образуется прослойка исследуемого металла цилиндрической формьа,. после чего Накладывают поляризацию, а величину межфазного натялсения б рассчитывают по разнице веса стержня F до и после контакта его с исследуеГГым металлом по формуле ( F(;itr) Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. ... Предварительно торец стержня обрабатывают, обеспечивая его смачиваемость исследуемым металлом в электролите (например) напыляют тугоплавкий металл на торец огнеупорного стержня) . Вначале цилиндрический стержень взвешивают на воздухе, затем опускают до соприкосновения с расплавом электролита и продолжают опускать стержень в электролит, непрерывно контролируя его вес в зависимости от высрты. Пред варительно на дно сосуда помещают металл, объем которого зависит от размеров стержня и вычисляется ,по формуле объема цилиндра V , где. г радиус цилиндра,, равный радиусу цилиндрического стержня; h. - высота цилиндра, равная (1-2)г. Такие размеры прослойки металла являются оптимальными и обеспечивают .наибольшую .точность измерений. Опускать стержен следует до тех пор, пока вес стержня не станет равным весу этого же стержня и на такой же глубине, но бе капли металла в сосуде, После ЭТОгО стержень снова начинают поднимать-, вес резко возрастает, пока прослойка металла имеет выпуклую форму (возрас тание эеса происходит за счет уменьшения внутреннего давления в капле, она как бы перестает выталкивать стержень). Как только прослойка мета ла, пройдя через цилиндрическую форм становится вогнутой, возрастание веса происходит менее интенсивно. Поднятие продолжают до тех пор, пока ве не проходит через максимум. При даль нейшем поднятии вес стержня уменьшается за счет уменьшения и кривизны прослойки и площади ее соприкосновения со стержнем до тех пор, пока про слойка не рвется (на высоте (2-3)h для разных систем в зависимости от величины натяженияб ) . Не допуская разрьлва, вновь опускают стержень, но уже до высоты, при которой прослойка металла принимает -цилиндрическую фор му. Когда между стержнем и дном сосу да находите металлическая прослойка цилиндрической формы, накладывают по яризацию. Согласно формуле для цилинра имеем. rAP-uj-vce-ainS -Jtr2e()42jtrG-6Jtr, де F - разница в весе стержня, погруженного в электрод при наличии прослойки металла и в ее отсутствии, обусловлена капиллярньгми силами; ЛР и 0.) - лапласовское давление внутри прослойки металла и площадь .контакта; GUI - периметр и угол смачивания. Таким образом, величина F опредеяет величину S F (iTlr) . Площадь ежфазной границы, через которую проускают ток, равна боковой поверхноси цилиндра радиусом г и высотой h. ропуская ток и измеряя величину межазного нат5тжения, можно исследовать ависимость его от плотности тока, отенциала (ЭКК), состава, температуы. Использование предлагаемого способа нятия ЭКК на жидком электроде обесечивает следующие преимущества; порешность измерений не Превкппает 5%, ля изучения пригоден более широкий руг систем; мгшая поверхность прослойки исследуемого металла и цилиндическая форма обеспечивают равномерную поляризацию и расширяют диапазон изучаемых потенциалов, метод прост при реализации и не требует дорогостоящего оборудования. Формула изобретения Способ исследования электрокапиллярных явлений на жидком электроде, включакяций пропускание тока через межфаэную границу жидких металла и электролита, измерение веса стержня, погруженного на разную глубину в электролит, до его контакта с исследуемым металлом и после контакта, о т личающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения круга изучаемых систем, предварительно торец стержня подвергают обработке, обеспечивеиощей его смачиваемость исследуемым металлом, объем которого берут равным объему цилиндра с радиусом, равным радиусу стержня г и высотой, равной (1-2)г, фиксируют глубину погружения стержня в электролит, при которой образуется прослойка исследуемого металла цилиндрической формы, после чего накладЫвают поляризацию, а величину межфазнрго натяжения 6 рассчитывают по разнице веса стержня F до и после контакта его с исследуемым металлом по формуле ® F(jtr)Источники информации, принятые во внимание при экспертизе/ 1. Патров Б. в. известия вузов. Черная металлургия, 1959, б, 3. 2. Ремпель С. И. Труды Уральского песотехнического института, U 1958 (прототип).