Устройство для определения пенообразующей способности жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01N33/18 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕНООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения качества моющих веществ и других поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также жидкocтeйf пенообразующая способность которых характеризует их физико-химические свойства, например, измерения концентрации солей жесткости (Са, Mg) в воде олеатным методом.

Определение качества веществ по их пенообразующей способности идет в следующей последовательности: прои.зводят интенсивное диспергирование (перемешивание) анализируемого .раствора с воздухом и по объему образовавшейся пены оценивают качество ПАВ или концентрацию солей жесткости. При этом на достоверность результатов измерений наибольшее влияние оказывает томность определения объема пены СО

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения пенообразующей способности жидкости, выполненное в виде сосуда для образования пены, с отметкой уровня заливки жидкости с реагентом, снабженного мешалкой и измерителем высоты слоя пены с нижним и верхним подвижными электродами, к сосуду подсоединены трубопроводы для подачи анализируемой жидкости и реагента. При этом высоту слоя пены, образовавшуюся в результате .перемешивания олеата калия, буферного раствора и анализируемой воды, определяют с помощью контактных электродов, один из которых погружен в раствор, а другой закреплен над поверхностью раствора и в процессе измерения передвигается до касания с поверхностью пены. По величине передвижения этого электрода судят о высоте слоя пены и, следовательно, о концентрации солей жесткости 2.

Недостатком известного устройства является следующее: в связи с тем, что процесс пенообразования является сложным из-за совместного влияния на .него многочисленных факторов (температура, время, интенсивность перемешивания и т.д.), пузырьки образовавшейся пены имеют различные размеры от сотых долей миллиметра до несколь ких миллиметров. Отсутствие монодисперсной пены является причиной того, что поверхность пены является неровной, некоторые пузырьки больших диаметров возвышаются над усредненным уровнем пены на 2-5 мм, что при обще высоте слоя 10-30 мм вносит погрешность в измерение объема пены, а следовательно, и в определении пенообразующей способности анализируемого раствора. Целью изобретения является повыше ние точности измерения пенообразующе способности жидкости. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для. определения пенообразующей способности жидкости, выполненном в виде сосуда для образо вания пены, с отметкой уровня заливки жидкости с реагентом, снабженного мешалкой и измерителем высоты слоя пены с нижним и верхним подвижными электродами, к сосуду подсоединены трубопроводы для подачи анализируемой жидкости и реагента, в верхней части сосуда выполнено сужение, переходящее в цилиндрическую измерительную часть, в которой установлен измеритель высоты слоя пены, а к нижней части сосуда для образования пены подсоединен дополнительный трубопровод подачи анализируемой жидкос ти, на котором расположен дозатор, объем дозирующей камеры которого равен.объему части сосуда для образо вания пены между отметкой уровня заливки и нижним электродом измерите ля высоты слоя пены. На чертеже представлена схема уст ройства. Устройство состоит из сосуда 1 для образования пены, двух трубопро водов с дозатором 2 анализируемой жидкости и дозатором 3 реагента, до полнительного трубопровода анализируемой жидкости с объемным дозаторо А, отметки уровня 5 жидкости вместе с реагентом, сужающей части цилиндр 6, переходящей в цилиндрическую измерительную часть 7, мешалки 8, измерителя высоты слоя пены, состояще го из двух контактных электродов 9 измерительной схемы 10. Устройство работает следующим образом. Жидкость, пенообразующую способность которой необходимо определить, и реагент заливают в расчетном соотношении с помощью дозаторов ,2 и 3 в сосуд 1 до отметки уровня 5, затем осуществляют интенсивное перемешивание этой смеси в течение О,1-0,5 мин с помощью мешалки 8. После перемешивания производят отстой образовавшейся пены в течение 0,1-1 мин. В сосуд 1 вводят с помощью дозатора k дополнительную дозу анализируемой воды,в результате чего пена поднимается,проходит суженную часть цилиндра 6 и входит в измерительную цилиндрическую часть 7, затем производится измерение высоты слоя пены с помощью двух контактных электродов Э и измерительной схемы 10, Последовательность выполнения всех операций измерения производится с помощью программного устройства (на чертеже не показано). Положительный эффект предлагаемого устройства возникает благодаря тому, что при перемещении пены через сужающуюся часть сосуда происходит ее уплотнение за счет разрушения пузырьков, имеющих диаметр превышающий по размеру в два и более раз усредненный диаметр пузырьЛов пены. Это происходит в результате того, что при горизонтальном сжатии пены возникают локальные перенапряжения на поверхностях пленок больших пузырьков, что приводит к скачкообразным появлениям участковпленок меньшей толщины и в итоге - к их разрушению. При этом пена принимает монодисперсную структуру и поверхностный слой ее выравнивается, в результате чего появляется возможность значительно повысить точность измерения высоты слоя пены, что соответствует повышению точности определения пенообразующей способности анализируемых растворов. Пре лагаемое устройство используется при разработке прибора по определению концентрации солей жесткости в воде, основанном на определении пенообразующей способности раствора олеата калия в смеси с анализируемой водой и находящимися в ней солями жесткости (Са, Mg). При этом учитывается, что образовавшийся объем пены обратно пропорционален концентрации этих солей.