Ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц Советский патент 1982 года по МПК G01N13/04 

(3) ЯЧЕЙКА ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ коллоидных ЧАСТИЦ

Изобретение относится к коллоид- . ной химии, исследованиям поверхностных и осмотических свойств частиц и может быть использовано в процессах получения покрытий, резино-технических изделий, при крашении. Известны ячейки для измерения подвижности коллоидных частиц методом микроскопического электрофореза и расчета на этой основе их электрокине тического потенциала, которые сводятся к двум, основным типам: открытым и закрытым. Ячейка открытого типа состоит из прозрачного каркаса, снабжен ного плоской камерой прямоугольного сечения с электродными углублениями, в которых размещены токонесущие элект роды. Для герметизации рабочей камеры служит покровное стекло. Электродные углубления с помощью вспомогательных трубок соединены с отсчетным капилляром, содержащим воздушный пузырек, вы полняющий роль расходомера электроосмотически перенесенной жидкостиП. Недостатком этой камеры является невозможность определения диффузиофореза коллоидных частиц. Наиболее близкими к предлагаемому техническим решением является ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц состоящая из прозрачного корпуса, на котором расположена плоская измерительная камера. При снятом покровном стекле ячейку заполняют дисперсионной жидкостью так, чтобы рабочая камера прибора полностью покрылась, Покровным стеклом закрывают рабочую камеру и герметизируют парафином. Определяют стационарный уровень ячейки, подают на ячейку электрическое поле и, фокусируя микроскоп на стационарном уровне, определяют электрофоретическую подвижность частиц. Необходимость определения стационарного уровня связана с тем, что в измеряемой жидкости под действием внешнего электрического поля возникают электроосмоти3 s ческие потоки жидкости и встречные им потоки за счет возникающего при этом градиента давления, компенсирую щие в сумме электроосмотические. В р зультате образуется параболический профиль скорости жидкости по сечению рабочей камеры. Измерение электрофоретической подвижности частиц диспер сий на стационарном уровне, в плоскости которого движение жидкости отсутствует, позволяет производить наиболее точные достоверные измерения 2 . Однако измерить диффузиофоретичес кую подвижность т.е. движение частиц под влиянием градиента концентрации ионов, в известных ячейках не представляется возможным, так как в электрическом поле эффект диффузиофореза не может быть определен вслед ствие превалирующей роли электрофоре за. Цель изобретения - обеспечение измерения скорости диффузиофореза коллоидных частиц. Поставленная цель достигается тем что в ячейке для микроскопического измерения подвижности и коллоидных частиц, содержащей прозрачный корпус в котором расположена плоская камера с крышкой, в измерительную камеру введена полупроницаемая перегородка из целлофана, установленная в центре камеры. На чертеже изображена схема предлагаемой ячейки. Ячейка содержит прозрачный корпус 1, целлофановую перегородку 2, крепежные П-образные рамки 3 и измерительную камеру 4. Ячейка работает следующим образом. Ячейка с заполненными камерами (одну из которых заполняют суспензией, например латексом, а другую электролитом, например CaC(j) и закрытую сверху прозрачным стеклом толщиной 1 мм помещают на предметный столик микроскопа и фокусируют его. Под действием создавшегося градиента концентрации ионов электролита, коллоидные частицы латекса приходят в движение. Время t, за которое частица проходит определенный отрезок пути С , фиксируется секундомером. Для определения работоспособности ячейки проведены исследования подвижности частиц изопренового латекса, размером 2 мк, в прямоугольной ячейке, толщиной 1 мм и размерами рабочей камеры х22 мм. Камеру 1 I заполняют раствором CaCPi, концентрацией 0,01, камеру I - латексом, концентрацией 0,01%, приготовленном на 0,005 растворе СаС2«. В таблице представлены экспериментальные данные подвижности частиц изопренового латекса, движение которых определяется градиентом концентрации ионов электролита. ;: :LI:L:I е 27,5 мк 87 90 175 182 176 Полученные экспериментальные данные согласуются с теорией диффузиофореза. Таким образом, ячейка позволяет измерить скорость диффузиофореза. Формула изобретения Ячейка для микроскопического измерения подвижности коллоидных частиц, содержащая прозрачный корпус, в-котором расположена плоская камера с крышкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения скорости диффузиофореза коллоидных частиц, в измерительную камеру введена полупроницаемая перегородка из целлофана, установленная в центре камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 379866, кл. G 01 N 27/26, 1973. 2.Духин С.С,, Дерягин Б.В. Электрофорез. М., Наука, 1976, с. 188 (прототип).