Устройство для измерения межфазного натяжения Советский патент 1982 года по МПК G01N13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖФАЗНОГО

НАТЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к фиэико-хикиетескому анализу.

Известно устройство для определения межфазного натяжения, по форме квшт содерх ашее корпус, подложку для капли металла и шток 1 .

Однако устройство не обеспечивает необходимой точности измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения ыежфазного Havsraceyния, содержащее резерруар и два капилляра разлэггшого диаметра L2 .

Известное устройство пригодно лишь для определения межфазного натяжения на границе жидкость-газ.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерения межфааного натяжения на границе двух песмешивакачкхся жидкостей.

Поставленная цель достягаежся Тем, что устройство для измерения межфа -. ного натяжения, содер каи..ее резервуар и два кагатляра различзгого диаметра.

содержит вертикалыгуго трубку, соединенную с резервуаром, к внутре1Шей стенке которой неподвижно прикреплены капилляры с зазором между ними.

На чертеже схематично изображено устройство, обший вид.

Устройство для измерения межфазного натяжения состоит из резервуара 1, соединенного с вертикальной трубкой 2, к внутренней стенке которой на расстояtoнии Друг от друга неподвижно прикреплены капиллярные трубки 3 и 4 рабочими концами вверк. Нижние концы капиллярных трубок имеют расширение кснЕГческой формы.

15

Устройство работает следующим образом.

В сосуд 5 с жидкостью А опускаегсР црвбор с жидкостью В. Для обеспечеания термодинамического равновесия Б

20 системе в жидкость А добавляется: небольшое количество жзвдкости В. Путем создания давления в резервуаре 1 (например, подачей инертного газа) через Kflioomfrjttj 3 и 4 поспедоваггепьно npt flaivanwjcTCH жидкость В. Сйредедение межфосйгого натяжения (Т на границе жидкосггей А и В сводится, теперь к и М(фсз11по максимальных давлений, необXOOTIM11X дпя продавпивания капель жид Kfxmi i последовательно через калилnifjji.i 3 н 4, Максимальные давления в каплях да каждого из кагашляров сягределяются )g:n, Pi-Po PbfA)) р 2/Г 2. у ): где Рр - давление, обусловленное гттуб ной погружения капилляров в жидкость и положением уровня жидкости В в резервуаре 1; Г-1 и Га - радиусы капилляров} Рд и Ре ( рв рд) - плотности Од н 90 - площади горизонтальных поверхностей соответственно жидкостей А и В; 5 - площадь поперечного сечения трубки 2; о-- ускорение свободного падения; I, - расстояние между капитшярным трубками 3 и 4; В- длина каптшярной трубки 4. Решая совместно решения (1) и (2 получаем рабочую формулу дР-(Са.) Pj. - R,4 С., fc - постоянные прибора. () ,,-П,)-) V,-J-J h, Устройство испоиьзуют дпя измерени межфазного натяжения на границах галлий-декгш и жщщЕй свинец-расплавы хл рида, бромидд и исдида снинда. Для это го устройство полностью изготавливают из кварца (матеронал, из которого изго ливается прибор, зависит от (}яайко-хим ческих свойств исследуемых жидкостей Значение межфааного натяжения галлия на границе с деканом, измеренное с помощью предлагаемого устройства хорошо согласуется с литературными данными, полученными методами большой капли. Межфазное натяжение жидкого свинца на границе с расплавами язюрида, бромида и иодида свинца определено впервые. При 9ОО К значение G жидкого свинца на границе с расплавом хлорида свинца составляет 278, , бромида свинца 218,3 ICr Н/м и иодкда свинца 179,5-10 Н/м. Погрешность измерения (Т на границе двух несмешивающихся жидкостей прибора составляет менее 1%, Устройство позволяет многократно повторить опыт при неизменных условиях эксперимента. Имеющееся продолжение трубки 2 над капилляром 4 предотвращает перетекание жидкости В в сосуд 5 после ее прод влквания через капилляры 3 и 4, ЧТО обеспечивает сохранение массы жидкости В неизменной в резервуаре 1. При уменьшении давления в р кзервуаре 1 уровень лондкости снова опускается ниже рабочего конца капилляра 3, после чего устройство готово к говторенгао опыта. Многократное повторение опыта дает хорошую .воспроизводимость резуттьтатов. Предлагаемое изобретение позволяет измерить межфазное натяжение на границе двух любых несмешивающихся жидкостей. Кроме того, предлагаемое устройство отличает простота конструкции прибора, простота процедуры измерения межфазного натяжения, возможность многократного повторе1шя опыта без условий эксперимента, достаточно высокая точность изл1ерения межфазного натяжения. Формула изобретения Устройство для изменения межфазного натяжения, содержа1и.ее резервуар и два капилл5фа различного диаметра, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности и упрощения измерения межфазного натяжения на границе двух несмсшиваюшихся жидкостей, оно содержит вертикальную трубку, соединенную с резервуаром, к внутренней стенке которой неподвижно пршфеплены капилПЩЯ11 с зазором между ними. Источники информации, прин5ггые во внимание при экспертизе 1.Ддамсоп А. Физическая химия поверхностей, М., Мир, 1979, с, 28. 2.Семеяченко В. И. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М., ,1957, с. 97-98 (прототип).