Лабораторный кристаллизатор-растворитель Советский патент 1982 года по МПК B01D9/02 

I

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, предназначенному для кристаллизации или растворения, и может использоваться, например, для изучения процессов растворения или кристаллизации из растворов и расплавов-электролитов,осуществляемых под действием электри-ческого тока.

Известен лабораторный растворитель для изучения влияния электрического тока на процесс растворения, включаюошй термостатируемую камеру с мешалкой, термометр, кристаллоноситель и источник электрического тока. Данный растворитель может использоваться и как кристаллизатор. Процесс растворения или кристаллизации в таком устройстве изучается при подаче напряжения на электроды-, соприкасанщиеся с изучаемой средой С 13.

Недостатком такого кристаллизатора-растпорителя является наличие

побочных явлений, возникающих при прохождении электрического тока через электролит. К таким явлениям относятся проникновение в изучаемую среду ионов или молекул материала электродов, наличие готовой поверхности электродов и ее двойной электрический слой существенно влияющие на кинетику процессов массовой кристаллизации или растворения кристаллов.

Цель изобретения - исключение побочных явлений, возникающих при прохождении электрического тока через изучаемую систему кристалл-раствор или кристалл-расплав.

Указанная цель достигается тем, что камера кристаллизатора-растворителя выполнена в виде замкнутого контура, а источник электрического тока - в виде первичной катушки трансформатора с сердечником, проходящим через контур камеры. Кристаллизатор-растворитель, залолненнный раствором или расплавомэлектролитом, представляет собой замкнутый виток вторичной обмотки трансформатора. Создание электричес кого тока в таком устройстве производится бесконтактным индукционным способом путем подачи напряжения на первичную обмотку трансформатора, что позволяет исключить побочные явления, связанные с прохождением эл-ектрического тока при использо вании погружных электродов. На чертеже изображен предлагаемый кристаллизатор-растворитель, разрез. Устройство имеет стеклянную внут реннюю камеру 1, прозрачную рубашку 2 для термостатирования с центральным отверстием 3 для размещения в нем сердечника трансформатора 4, мешалку 5, первичную обмотку 6 трансформатора, гидрозатвор 7, датчик 8 измерения концентрации, термо метр 9, кристаллоносец 10 с кристал лом. Для наблюдений за ростом или растворением отдельного монокристал ла его приклеивают к кристаллоносцу 10 и, поместив в кристаллизатор-рас воритель, наблюдают и фотографируют поверхность кристалла через микроск в процессе кристаллизации. Помещенный в кристаллизатор-растворитель датчик 8 измерения концентрации (на пример, измерительный электрод для потенциометрического анализа или погружнбй рефрактометр позволяет при этом непрерывно фиксировать ион растворенного вещества. Такие измерения необходимы для изучения равно весия и кинетики процессов растворения и кристаллизации веществ. Контроль постоянства температуры в аппарате и задание степени переохлаждения (перегрева) осуществляется с помощью термометра 9, которы может быть термометр сопротивления или термометр Бекмана. Дпя предотвращения испарения рас ворителя и изменения вследствие это го концентрации растворенного или расплавленного вещества используется гидрозатвор 7, Заданная величина ЭДС электрического тока в растворе или расплаве электролита поддерживается путем подачи определенного напряжения на первичную обмотку трансформатора 6. При этом в кольцевом контуре кристаллизатора-растворителя 1, заполненном электролитом, возникает переменный электрический ток, так как сам аппарат в этом случае выполняет роль замкнутого витка вторичной обмотки трансформатора. Таким образом, в устройстве предложенной конструкции электрический ток создается бесконтактным способом, что позволяет устранить побочные явления, возникающие при контакте раствора или расплава с электродами. Предлагаемый лабораторный кристаллизатор-расворитель позволяет изучать процессы растворения и кристаллизации при различных гидродинамических и температурных режимах, а также различных параметрах электрообработки электролитов. Формула изобретения Лабораторный кристаллизатор-растворитель для изучения влияния электрического тока на процессы кристаллизации и растворения, включающий термостатированную камеру с мешалкой, термометр, кристаллоноситель и источник электри1|еского тока, отличающийся тем, что, с целью исключения побочных явлений при прохождении электрического тока, камера выполнена в виде замкнутого контура, а.источник электрического тока - в виде катушки трансформатора с сердечником, проходящим через контур камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аксельруд Г.А. Молчанов А.Д. Растворение твердьтх веществ. М. , 1977, с. 134.