Пристрій для визначення поверхневого натягу рідини

1. Устройс тво для опред еления поверх нос тного натяж ения жид кос тей, с одержа щее кювету с жидк ос тью, расположенную в блоке термос табилизации, блок капилляров из э лектропроводных плас тин или концент рических э лектропровод ных тру бок, разделенных д иэ лек триком, вк люченный в цепь с измерителем э лектрических параметров и источником тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что устройс тво снабжено блоком из электропроводных плас тин или концентрических электропроводных тру бок, ус тановленных с зазором между ними, аключенным в цепь с измерителем э лектрических параметров Изобретение относится к .облас ти физико-х имических метод ов анализа и может быть использовано в фармацевтической, химической и других вид ах промыш леннос ти, экологии и мед ицине д ля определения поверхнос тного натяжения (ПН) жидкос тей. Извес тны капилляры и катетометр ы, применяемые д ля определения ПН пу тем измерения высоты подъема жидкос ти в капиллярах извес тного диаметра. Наиболее близким к предлагаемому техническому реш ению является ус тройс тво для опред еления поверх нос тного натяж ения жидкос тей [ 1], с ос тоящ ее из кюоеты, расположенной в блике термос табилизации, блока капилляров из э лектропроводных пластин, разд еленных д иэ лектриком, крайние плас тины которого с оединены пос ледовательно с ис точником и измерителем параметров переменного тока. Нед ос таток д анного ус тройс тва заклю чается в том, что при опред елении высоты подъема жидкос ти в капилляре из измеренного значения э лектричес кого параметра блока капилляров с сод ержащейс я между плас тинами жидкос тью вычитается значение, обус ловленное глу биной погру жения плас тин блока о жидкость, которое вычисляетс я по зад анной глу бине погружения пластин и э лек трическим параметрам жидкос ти и плас тин блока. Для соблюд ения заданной глу бины погружения плас тин блока необходимо заполнить кювету исс леду емой жид кос тью точно до уровня контрольной отметки, а так как заполнение производ итс я под визу альным контролем, э то с нижает точнос ть измерений. Целью изобретения являетс я повыш ение точнос ти измерений. 2. Ус тройс тво по п. І . о т л и ч з ю щ е е с я тем, что оно снабжено погружным блоком из электропровод ных плас тин или концентричес ких э лектропровод ных тру бок включенным в цепь с измерителем э лектрических параметров. о о 12692 Пос тавленная цель достигается тем, что устройс тво д ля определения поверхнос тного натяжения жидкостей, содержащее кювету с исследуемой жидкостью, расположенную в блоке термос табилизации, блок капилляров из э лектропроводных плас тин или концентрических электропроводных трубок, разд еленных д иэ лектриком, который включен в цепь с измерителем электрических параметров и ис точником тока с оглас но изобретению снабжено блоком из электропроводных плас тин или концентрических электропроводных тру бок, ус тановленных с зазором между ними, включенным в цепь с измерителем электрических параметров. При э том, с целью повыш ения точнос ти измерений за счет уточнения удельных электрических параметров исс леду емой либо станд артной жид кос ти, ус тройс тво по п. 2 форму лы может быть снабжено пог ружным блоком из э лектропроводных плас тин или концентрических э лектропроводных тру бок, включенным в цепь с измерителем электрических параметров. Повыш ение точнос ти при э том дос тигается благодаря тому, что электрические параметры с танд артной жидкос ти определяю тся аналогичным устройс твом тем же способом, которым производятся измерения, по значению которых определяется ПН жидкос ти. Кроме того, наличие погружного блока позволяет ис с лед овать э лектропровод ну ю жидкос ть с извес тной плотнос тью без применения с танд артной жидкос ти, непосред ственно заливая ее в кювету и, измерив ее удельные э лектрические параметры при помощи погружного блока, измерять ее высоту подъема в капиллярах. Это позволяет избежать погреш нос ти при измерениях, обус ловленных разнос тью полей в контактной зоне между слоями исследуемой и с тандартной жидкос ти, что также повыш ает точ нос ть измерений. Конкретное выполнение ус тройс тва иллюс триру ется чертежами фиг. 1-6. На фиг. 1-4 предс тавлен вариант устройс тва с блоками из параллельных э лектропроводных плас тин; на фиг. 5 и 6 - вариант устройс тва с блоками из концентрических э лектропроводных трубок. Ус тройс тво включает: блок 1 капилляров, блок 2 из э лектропровод ных плас тин с зазором, исключающим капиллярный э ффект, погружной блок 3 из э лектропровод ных плас тин, разд еленных диэ лек триком, кювету 4 из несмачиваемого материала, прибор 5, измеряющий э лектрические параметры с встроенным ис точником переменного тока (в нашем случае - измеритель электри ческого с опротивления, например измеритель Е 7-13), блок 6 термос табилизации. Блоки 1, 2, 3 выполнены из од инаковых электропроводных плас тин 7 блоков 1 и 2 и 5 нах одятся на од ном у ровне. Плас тины 7 блоков 1 и 2 с оед инены коробчатой обоймой 8 из д иэ лектрика, которая полнос тью покрывает наружные поверх нос ти крайних пластин обоих блоков и соединяю г плас тины по 10 боковым кромкам на высоте, не дос тигаемой столбами жидкос ти в капиллярах, создавая между плас тинами зазоры с в блоке капилляров 1 и в блоке д ля измерения глу бины погружения 2. На обойме 8 имеются выс ту15 лающие наружу кронш тейны 9, которые при установке блока в кювету 4 заходят в вертикальные прорези на кромках стенок кюветы, чем фикс иру етс я взаимное расположение блоков и кюветы. 20 Погружной блок 3 состоит из симметричных плас тин, причем блок может быть полнос тью погру жен в исс леду емую ж идк ос ть или поднят выше ее уровня. Крайние плас тины каждого из блоков подключены к измери25 телю электрического сопротивления 5. На фиг. 5 и 6 представлен вариант устройс тва, в котором блоки выполнены из концентрических электропроводных тру бок 10 в трубчатой обойме 11 из д иэлек трика вок руг 30 боковой поверх нос ти блока. Блоки включаются в электрическую цепь пос ледовательно, через внеш нюю и вну треннюю трубки блоков. Ус тройс тво работает с ледующим обра35 зом. Кювету 4 площадью 5026,5 мм , расположенну ю в блоке термос табилизации 6 с зад анной температу рой, заполняют с тандартной жидкос тью с извес тными плотно* 40 с ть ю, у д е ль но й э лек тр оп р ов од н ос тью , (например 0, 9% рас твором х лорида натрия) то й же темпе ра ту ры д о фикс ированн ого уровня. На поверхнос ть исследуемой жидкости нас лаивают 0,05 мл исследуемой жидко45 с ти. Через 5 мин - время, дос таточное для формирования поверхнос тного с лоя - блоки 1 vi 2 опускают & кювету до погружения пластин в жидкос ть на 2-3 мм и включают измеритель электрического сопротивления 5. На 50 крайние плас тины 7 блоков под ают переменное напряжение 0,2-1,5 В с час тотой 12 0 к Г ц и и зм е ряю т э л ек тр ич ес к о е с опротивление блоков с с од ержащ ейс я между плас тинами жидкос тью. 55 В с лу чае, ес ли в кюве те с од е ржи тс я только исследуемая жидкос ть, пос ле описанных выше измерений в кювету опускаю т блок 3 до полного погружения в жидкос ть- и включают измеритель э лектрического с опротивления 5. На две сос едние плас тины . 12692 блока под аетс я переменное напряж ение 0, 2-1, 5 В с час тотой 1-20 кГц и измеряют значение э лек тричес кого с опротивления между ними и жидк ос тью. Уд ельно е с опротив ле ние жид кос ти (Куд.ж.) вычисляют по форму ле Измеренное сопротивление блока 2 (R2) составляет HI + К + Ь (П2 + 1) Rуд.ж. S / d, где с - зазор между плас тинами блока, П2+1 ^ число плас тин блока. Отсюда где RM3M - измеренное электрическое сопро- 10 тивление блок а 3, S - площ ад ь, h = hi - h2 ' d - зазор между плас тинами. Ry fl-ж. • d щ +Яудм • b • (щ + 1) _ Высота столба жидкос ти в капилляре (h) Ri • a определяется по разнос ти выс оты с толба 15 Ryfl ж. С • П2 + (П2 + 1) жидкос ти в капилляре от нижнего края плаR2 а стин (hi) и глубины погружения блока капилляров в жидкос ть А так как коэ ффициент ПН д ля плоских капилляров, в случае полного смачивания маИзмерение с опротивление блока капилля- 20 териала капилляров, составляете? =/xjha72, ров (Ri) сос тавляет где/ ?- плотнос ть жидкос ти, h - высота подъема с толба жидкос ти, g - ускорение свободного пад ения, d Riрасс тояние между плас тинами, то Х.ж . • dj - n i їм. +b - ( щ -И) a • hi ГЛі? ' 25 где RyA.M. - удельное электрическое сопротивление металла плас тины блока, d зазор межд у плас тинами, пі - чис ло капилляров в блоке, а - ш ирина плас тин блока, b - толщ ина плас тин блока, щ +1 количес тво плас тин в блоке. Отсюда _Дуд.ж. 4j 30 +RVflM. b • (щ + 1) 35 пі + Ry f l.M b • (щ +1) Ri • a Ryfl)K. • С П2 + 1) ] R2 • a " В случае, если производится исследование жидкос ти, нас лоенной на с танд артный раствор, показатель Ry A ж. заменяется показателем R с танд артной жидкос ти, в ос тальном вычис ления производ ятс я также. Фиг.1 12692 .2 .б-з жидкость " » ' " ................ .12692 г-г Фиг, 4 Е-Е Фиг, 5 12692 .Фиг, 6 Упоряд ник Замовлення 4078 Техред М.Моргентал Коректор О.Кравцова Тираж Підписне Державне патентне від омс тво України, 254655, ГСП, К иїв-53, Львівс ька пл., 8 Відкоите акціонерне товарис тво "Патент", м. Ужгород, вул. Гаг арІна, 101