SU1286949A1 - Способ определени капилл рной посто нной жидкости - Google Patents

Abstract

Способ относитс  к области измерений физико-химических свойств жидкостей. Цель изобретени  - повышение точности определени . Определение капилл рной посто нной и коэффициента поверхностного нат жени  осуществл етс  с.использованием капилл ра в форме тройника, одно ответвление которого с известным размером отверсти  в торцовой его части вводитс  через дно кюветы с плоскопараллельными прозрачными гран ми, в которую заливаетс  исследуема  жидкость, а в нижнюю расширенную часть капилл рной трубки вводитс  световод, обеспечивающий световую индикацию перемещающейс  верхней границы пузырька, который образуетс  в результате продувани  газа через боковое ответвление капилл рной трубки . Высока  контрастность, получаема  в результате различной степени поглощени  и рассе ни  света жидкой и газовой фазами и отражение света на границе раздела газ - жидкость дает возможность следить за перемещением верхней границы пузырька в процессе его роста. При отрыве пузырька происходит сли ние точек А и А перешейка, который образуетс  в нижней его части, и попадание света , в его верхнюю часть исключено. При каждом новом росте пузырька процесс повтор етс , а максимальное перемещение световой индикации в вертикальном направлении способствует отрывной высоте пузырька, котора  оцениваетс  микроскопом путем выставлени  визирной линии на максимальное перемещение световой индикации. Величины капилл рной посто нной и коэффициента поверхностного нат жени  S определ ютс  по формулам а hl , б h /12gRp , где р - плотность жидкости; h - высота пузырька в момент отрыва; R - радиус капилл ра в торцовой части; g - ускорение свободного падени . 1 ил. (П

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при изучении физико-химических свойств жидкости дл  определени  их поверхностных свойств в научно-исследовательской практике

Цель изобретени  - повьшение точности определени  путем исключени  ошибок, возникающих при определении геометрических параметров газового пузырька.

На чертеже изображена схема устройства дл  реализации способа.

Используетс  капилл рна  трубка 1, имеюща  форму тройника, одно ответвление которой с калиброванным радиусом отверсти  в торцовой части пропущено через резиновую пробку 2, выполн ющую роль уплотнител , через отверстие, сделанное в дне кюветы 3 с плоско параллельными прозрачными ,гран ми, исключающей искажени  геометрических размеров пузырька, а в нижнюю расширенную часть капилл рной трубки через уплотнитель 4 введен световод 5. В кювету 3 заливают исследуемую жидкость 6, а боковое ответвление 7 капилл рной трубки подсоедин ют к источнику газа, регулиру  расход которого можно обеспечить квазистатический рост пузырька 8 в торцовой части капилл ра 1, введенного в кювету 3. Свет, введенньш в полость пузырька 8 с помощью световода 5, в результате значительно меньшего поглощени  и рассе ни  газовой фазы по сравнению с жидкой и в результате отражени  от верхней границы раздела фаз (газ - жидкость позвол ет следить с помощью микроскопа 9 за перемещением верхней границы пузырька.

осуществл ют следующим обСпособ разом.

После заполнени  кюветы 3 исследуемой жидкостью 6 направл ют пучок света в световод 5 и через боковое ответвление 7 капилл рной трубки 1 пропускают газ до образовани  всплывающих пузырьков 8. С помощью микроскопа 9 наблюдают за световой картиной вблизи торца капилл ра. Перед моментом отрьша пузырька в нижней его части образуетс  перешеек АЛ . При сли нии точек А и А перекрываетс  путь световому потоку в верхнюю полость пузырька и процесс перемеп(е

5

0

ни  световой границы в вертикальном направлении повтор етс  при каждом новом росте пузырька.

Максимальное перемещение световой границы в вертикальном направлении , отсчитываемое от верхней кромки капилл ра, соответствует высоте пузырька hg в момент его отрыва.

Таким образом, сам пузырек  вл етс  автоматическим регул тором максимального перемещени  световой индикации в вертикальном направлении, по которой определ етс  значение с помощью микроскопа, путем установлени  визирной линии на максимальное перемещение световой индикации.

I

По измеренному значению h и из-,

вестному радиусу отверсти  капилл ра R рассчитывают капилл рную посто нную

а -л ьз/12Т .

Так как капилл рна  посто нна  при невысоких давлени х определ етс  выражением

б

i pа лг

где б - поверхностное напр жение; р - плотность жидкости; g - ускорение свободного падени ,

то коэффициент поверхностного нат жени  с использованием параметров R и h определ етс  уравнением

б - 12gRp

Пример. Определ ли капилл рную посто нную и поверхностное нат жение дистиллированной воды при температуре 20 С. Радиус отверсти  капилл ра R 0,206 мм. Измеренна  высота hp 2,64 + 0,01 мм. Вычисленное значение а равно 2,73 ± 0,04 мм. Относительна  ошибка определени 

а равна 1,6%, что в 4 раза меньше, чем в способе-прототипе.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  капилл рной посто нной жидкости, заключающийс  в пропускании газа через вертикальный калиброванньй капилл р, торец которого расположен в жидкости, и

   измерении геометрического параметра рА, характеризующего положение границы жидкость-газ, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени , газ через капилл р пропускают снизу вверх а по длине свет щейс  линии вблизи торца капилл ра, наблюдаемой в процессе выдувани  пузырька, измер ют геометрический параметр, характеризующий положение границы жидкость - газ - высоту пузьфька газа в момент

   его отрыва от капилл ра, после чего капилл рную посто нную жидкости рассчитьшают с помощью выражени 

   o h3/12R

   где а - капилл рна  посто нна  жидкости , см;

   hg - высота пузырька газа, см; R - радиус отверсти  капилл ра в торцовой части, см.