Способ определения температурногоКОэффициЕНТА пОВЕРХНОСТНОгО НАТяжЕНияжидКОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК G01N13/02 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к методам определения физико-химических характеристик вещества, а конкретнее к определению температурного коэффициента поверхностного натяжения жидких веществ. Известен способ определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей путем измерения поверхностных характеристик и последующего расчета 1., Такой способ определения трудоемкий и неточный. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения температурного коэффициента поверхностного натяжения, заключающийся в том, что на концах двух сообщающихся идентичных капилляров, погруженных в два сообщающихся сосуда с исследуемой жидкостью, создают градиент температуры и путем уравновешивания изменения капиллярного давления равным ему изменением гидростатического давления определяютd6/(jLT 2. Однако для определения величины изменения гидростатического давления, равнбго изменению капиллярного давления, по которой собственно и находят cl6/dt используются пузырьки инертного газа, выдавливаемые через идентичные сообщающиеся капилляры, погруженные в исследуемую жидкость. Это лишает данный способ строгой статичности и возможности его применения к вязким жидкостям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет обеспечения возможности применения его к вязким жидкостям. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, включающему изменение капиллярного давления перегревом жидкости в одном из идентичных сообщающихся между собой параллельных капилляров, погруженных в два сообщающихся сосуда с исследуемой жидкостью, измеряют величину изменения высоты поднятия перегретой жидкости в капилляре, а температурный коэффициент поверхностного натяжения определяют по формуле d6/dT ±||TCp hrJ -,bO,(И где Г -радиус капилляров; - ускорение силы тяжести; PiHhi - плотность и высота поднятия жидкости в капилляре с температурой Т; -плотность и высота поднятия жидкости в капилляре с температурой Т+ AT. Знаки « + и «- относятся к смачиваюш.им и несмачиваюшим поверхность капилляра жидкостям соответственно. На чертеже представлено устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ. Устройство содержит сообщающиеся трубкой 1 сосуды 2 и 3, в которые опущены сообщающиеся идентичные параллельные капилляры 4 и 5. Сосуды снабжены отдельными нагревателями 6 и 7 и дифференциальной термопарой 8-8. Ввод исследуемой жидкости в прибор осуществляется через отверстия 9-9, которые затем закрывают. Для металлов к ним припаивают ампулы с твердыми образцами. Все устройство помещается в термостат и жестко заркрепляется в нем. Вращением последнего вокруг горизонтальной оси 10 посредством микровинта 11 устройство устанавливается в рабочее положение, при котором параллельные капилляры 4 и 5 расположены вертикально, Через отвод 12 устройство присоединяется в вакуумному посту, открываются вентили 13 и 14, и устройство откачивается. Для несмачивающей жидкости вентиль 13 закрывается, и через вентиль 14 над жидкостью в сосудах 2 и 3 создают избыточное давление чистым инертным газом. В результате по идентичным капиллярам 4 и 5 поднимается жидкость на определенную высоту. В одном из капилляров увеличивают температуру жидкости. Учитывая, что давления над жидкостью в сосудах 2 и 3 и капиллярах 4 и 5 соответственно одинаковы, и пренебрегая тепловым расщирением капилляров 4 и 5, можно записать равенство ,j,,j,,,b,,(4 откуда непосредственно следует рабочая фор мула (1). Для смачивающих капилляр жидких веществ необходимость в создании избыточного давления над поверхностью исследуеМОЙ жидкости в сосудах 2 и 3 отпадает. В этом случае направление капиллярного давления меняется на противоположное, что и обуславливает изменение знака правой части равенства (1). Учет теплового расширения капилляра ввиду малого коэффициента теплового расширения стекла ( и для кварца и молибденового стекла соответственно) и малого изменения температуры () не представляет практического интереса. Погрушность измерения жидких веществ данным способом составляет около 1%. Таким образом, предлагаемый способ не уступает известным по простоте и точности и позволяет проводить измерения в строго стационарных условиях, а также измерять вязких жидкостей, Формула изобретения Способ определения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, включающий изменение капиллярного давления перегревом жидкости в одном из идентичных сообщающихся между собой параллельных капилляров, погруженных в два сообщающихся сосуда с исследуемой жидкостью, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей способа, измеряют величину изменения высоты поднятия перегретой жидкости в капилляре, а температурный коэффициент поверхностного натяжения определяют по ет -§г(,), где р -радиус капилляров; -ускорение силы тяжести; Ь,м PI-ПЛОТНОСТЬ и высота поднятия жидкости в капилляре с температурой Т; hi.4pj -плотность и высота поднятия жидкости в капилляре с температурой Т -f ДТ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Семенченко В. К. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М., Гостехиздат, 1957, с. 61-75. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2544675/25 кл. G 01 N 13/02, 1977 (прототип).

ЛлА

7

///////////////////