Способ определения концентрации вещества в растворе и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01N25/10 

Нагрев анализируемогораствора под избыточным давлением создает условия; при которых он не испаряется, а только нагревается до определенной температуры и единице массы раствора сообщается опреде-5 ленное количество тепла (внутр енняя энергия), величина которого определяется температурой нагрева, которая контролируется, и удельной теплоемкостью раствора, которая является постоянной величиной дляю каждого конкретного случая концентрации вещества в растворе. При снижении давления раствора до атмосферного раствор становится перегретым и слабо вскипает без постороннего источни-15 ка за счет внутренней энергии, сообщенной ему при нагреве под избыточным давлением, а температура его снижается до температуры кипения при атмосферном давлении. Из раствора происходит незначительное вы-20 паривание растворителя, но на выпаривание растворителя с единицы массы раствора расходуется твердо установленное количество тепла (равное произведению разности температуры раствора, находящегося под25

давлением, и температуры кипения раствора при атмосферном давлении на удельную теплоемкость раствора), которое учитывается при измерении температуры кипения раствора при атмосферном давлении.

Такая последовательность операций, а именно, нагрев раствора под избыточным давлением до определенной температуры, затем снижение его до атмосферного давления позволяет получить температуру ра- 35 створа (температура кипения), значение которой зависит только от концентрации поступающего на анализ раствора и не зависит от его параметров (скорости потока и температуры), что обеспечит возможность 40 определения концентрации вещества в растворе с высокой точностью. . Нагрев раствора под избыточным давлением до температуры на 0,5-5°С выше максимальной ожидаемой температуры кипения 45 этого раствора при атмосферном давлении создает условия нормального определения концентрации вещества в растворе на всем принятом диапазоне измерения. Нижний предел 0,5°С обеспечивает кипение раство- 50 ра при атмосферном давлении с концентрацией близкой к максимальному ожидаемому значению. Нагрев выше верхнего предела 5°С нежелателен, так как при измерении минимальной ожидаемой концентрации уве- 55 личивается перегрев раствора, что уменьшает диапазон измеряемой температуры в принятом диапазоне концентраций в результате увеличения выпаривания части растворителя, с увеличением этого предела. На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.. Анализируемый раствор от источника.

держивается постоянным регулятором дав- ления 8.

Пар поступает внагреватель через регулируемый вентиль 9.,

Использование предлагаемого способа определения концентрации вещества в растворе обеспечивает по сравнению с известными способами повышение точности определения концентрации вещества в растворе 60 . имеющего избыточное давление поЛинии 2 непрерывно поступает в змеевик нагревателя 1, протекает через дроссельный элемент 3, поступает в сосуд кипения 4 и, иереливаясь через его верхнюю кромку, отводится на слив в кожух 5. В результате гидравлического сопротивления, создаваемогодроссельным элементом 3 раствор в нагревателе нагревается под избыточным давлением до заданной температуры, конкретное значение которой выбирается в диапазоне на 0,5-5°С выше температуры кипения при атмрсферном давлении раствора, ййёйщёго йонцентрацию, равную концентрации Е тмаксимальной точке шкалы прибора. В с зобщенном, с атмосферой сосуде кипения 4 давление раствора снижается до атмосферного давления и раствор вскипает. Термочувствительный элемент 6, омываемый раствором, измеряет эту температуру, а вторичный прибор 7 регистрирует и указывает по шкале значениеконцентрации растворенного вещества. Анализируемый раствор в змеевике нагревается насыщенным паром, давление (и соответственно температура) которого автоматическом анализе растворов, Формула изобретения 1. Способ определения концентрации вещества в растворе, включающийизмерение температуры кипения раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения концентрации вещества, раствор нагревают под избыточным давлением до температуры на 0,5-5°С выше максимальной ожидаемой температуры кипения этого раствора при атмосферном давлении, снижают давление раствора до атмосферного и измеряют температуру кипения раствора, по которой определяют искомую величину.. ., 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее сосуд кипения, помещенный в кожух, соединенный с атмосферой, нагреватель, регулятор давления и датчики температуры, отличаю щи и ся тем, что устройство снабжено дросселем, установленным между нагревателем и сосудом кипения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Семишин В, И. Практикум по общей химии М.-Л., «Химия, 1964, с. 57, 113. 2.Авторское свидетельство СССР № 257849, кл. G ОШ 25/08, 1967 (прототип).