Способ определения знака заряда капель в эмульсиях Советский патент 1983 года по МПК G01R31/00 G01N13/02 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА ЗАРЯДА КАПЕЛЬ В ЭМУЛЬСИЯХ

1

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, в частное.ти к слособам измерения физико-химических параметров жидких эмульсий, и может быть использовано для измерения заряда капель в эмульсиях при определении их собирательной способности в процессе обогащения минерального сырья.

Известны способы определения знака заряда капель в эмульсиях, осноп ванные на исследовании электрофизич : ческих свойств эмульсий Jl .

Недостатками способов являются сложность интерпретации результатов измерений и связанная с этим низкая надежность определения.

Наиболее близким решением к изобретению является способ определения знака заряда капель в эмульсиях с помощью электрофореза,включающий погружение двух электродов в эмульсию и создание разницы потенциалов

между электродами. При включении электрического поля капли начинают перемещаться и о знаке заряда судят по направлению перемещения, которое регистрируют визуально 12 3Недостатком способа является необходимость проведения длительных наблюдений при изучении тонкодисперсных эмульсий для надежного определения знака заряда капель, так как в этом случае на направленное перемещение капель накладывается их случайное броуновское движение.

Целью изобретения является сокращение времени определения знака ряда капель тонкодисперсных эмульсий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения Знака заряда капель в эмульсиях, вклю20чающему погружение двух электродов в эмульсию и создание разницы потенциалов между электродамиi измеряют поверхностное натяжение эмульсии в области между электродами в зоне контакта одного из электродов с эмульсией до и после создания разницы потенциалов, а знак заряда капель определяют по разнице измеренных величин поверхностного натяжения, при этом поверхностное натяжение измеряют методом максимального давления газовых пузырьков. При наложении разницы потенциалов между электродами заряженные капли эмульсии начинают перемещатьс от одного электрода к другому. Это приводит к изменению концентрации капель в околоэлектродной области и как следствие, к изменению поверхностного натяжения эмульсии. В таблице приведены данные измер ний для эмульсии олеиновой кислоты воде. Способ осуществляют следующим об разом. Исследуемая эмульсия заливается в ячейку, внутри которой установлены плоские электроды, причем один из них выполнен с отверстием. В отверс тие в середине электрода вводят капилляр и измеряют поверхностное нат жение С эмульсии методом наибольше го давления газовых пузырьков. Изме ренное поверхностное натяжение хара тери уется как эталонное. Затем к электродам подводят разность потенциалов определенной полярности и, н снимая.ее, вторично измеряют величи ну поверхностного натяжения эмульсии. Изменение величины поверхностн го натяжения, измеренного в электри 04 ческом поле, по сравнению с замеренным без электрического подя дает возможность определить знак заряда капель эмульсии. Если, например, к электроду, в зоне контакта которого с эмульсией, например керосина в воде, измеряется поверхностное натяжение, подведен отрицательный потенциал и величина поверхностного натяжения повысилась по сравнению с эталонным, то капельки эмульсии заряжены отриЦотелыно. В соответствии с законом Кулона, капельки эмульсии, заряженные одноименно с электродом, перемещаются в противоположную ему сторону,тем самым, снижая концентрацию дисперсной фазы вблизи электрода. Так как вода имеет более высокое значение поверхностного натяжения чем керосин, снижение концентрации керосина в зоне электрода приведет к повышению поверхностного натяжения эмульсии.Если бы капли эмульсии были заряжены положительно, то они, притягиваясь к электроду, повышали бы концентрацию дисперсной фазы вблизи его, что привело бы к снижению вторично измеренной величины СГ . При осуществле нии способа электрод быть выполнен в виде капилляра, из которого выдавливают пузырьки газа. При этом порядок измерений остается прежним. Проводят опыты по определению знака заряда капель эмульсии олеиновой кислоты в воде с помощью предлагаемого способа CCM.таблицу.

Из приведенных данных видно, чтопрй положительном потенциале О эмульсии снижается по сравнению с эталонным, а при отрицательном повышается Значит, капельки эмульсии заряжены отрицательно, что подтверждается при визуальном наблюдении под микроскопом в условиях электрофореза.

При повышении величины потенциала на электроде, в зоне которого измерялось 0, до 100 В значительно сократилось время измерения до 0,5 мин, особенно для эмульсий с невысокой 0,2-0,3 концентрацией дисперсной фазы, так как С изменялось очень быстро. Например, поверхностное натяжение 0,2% эмульсии олеиновой кислоты через 0,5 мин после подачи напряжения на электрод составляет 70,8 дин/см, при эталонном значении (Х 60,0 дин/см.

Предлагаемый способ позволяет быстро и надежно определять знак заряда капель эмульсии флотореагентов перед вводом их в процесс флотации, что позволяет оперативно управлять процессом в целом.

Формула изобретения

Способ определения знака заряда капель в эмульсиях, включающий погружение двух электродов в эмульсию и создание рааницц потенциалов между электродами, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения знака заряда капель тонкодисперсной эмульсии, измеряют поверхностное натяжение эмульсии в области между электродами в зоне контакта одного из электродов с эмульсией до и после создания разницы потенциалов, а знак заряда капель определяют по разнице измеренны величин поверхностного натяжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М., Химия, 1976, с.197 (прототип).