Способ определения концентрации и размеров частиц в коллоидных растворах и взвесях с твердой, газообразной и жидкой средой

Способ определения концентрации и размеров частиц в коллоидных растворах и взвесях с твердой, газообразной и жидкой средой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

у@ 35426

Класс 421, 3„

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО КА ИЗОБРЕТЕНИЕ,ОНИСАНИE способа определения концен рации и размеров частиц в коллоидных рас1ворах и взвесях с твердой, газообразной и жидкой средой.

К зависимому авторскому свидетельству H. Н. Андреева, заявленному 17 июля 1929 года (ззяв. свяд. № 51285).

Основной патент на имя того же лица от 31 октября 1928 года

¹6894,,обмененный 30 июня 1933 года на авторское свидетельство

0 выдаче зависимого авторского свидетельства опубликовано 31 марта

1934 года. (420) Существуют различные способы определения степени мутности жидкостей, состоящие в том, что свет, рассеянный частицами, взвешенными в исследуемой жидкости, сравнивают со светом, направленным таким же образом через жидкость, служащую эталоном. С другой стороны делались попытки определения степени мутности (Лоттермозер, Калитин) на том принципе, что луч света, прошедший через исследуемую мутную среду, направляется на фотоэлемент, и о степени мутности судят по величине получаемого фототока.

Оба эти метода имеют, однако, целый ряд недостатков. Так, в первом случае нельзя приготовить эталона, годного для всех мутных сред, в виду различия пветовых оттенков мутей и, кроме того, от того, что величина светорассеяния зависит и от количества частиц и от величины их, регулировать же по желанию обе эти величцны в эталоне, в большинстве случаев, невозможно. Во втором же случае, при применении фотоэлемента, зависимость между интенсивностью прошедшего через среду, света и числом поглоща1ощих его частиц получается очень сложная.

В авторском свидетельстве ¹ 6894 указан предложенный автором способ, позволяющий с большой точностью определять не только общее количество всех взвешенных в жидкости или газе или находящихся в коллоидальном состоянии частиц, но и количество частиц различных размеров отдельно. Способ этот состоит в том, что исследуемая жидкость освещается концентрированным лучом, который, .рассеиваясь по известному -закону Тиндаля в перпендикулярном направлении ходу луча, воспринимается фотоэлементом, фиксирующим степень концентрации жидкости посредством показаний гальванометра.

Предчагаемое изобретение представляет видоизменение указанного способа; сущность его заключается в следующем.

Подлежащую исследованию мутную среду или коллоидальный раствор помещают в кюветку с параллельными стенками, через которую пропускают пучок лучей от источника света, например, полуватной лампы, питаемои от аккумуляторной батареи или включенной в осветительную сеть через особый трансформатор, обеспечивающий постоянство напряжения цитающего лампу тока независимо от возможных колебаний его в осветительной сети, или же какое-либо иное устройство для регулирования напряжения.

Из кюветки рассеянным световым лучам предоставляется выход только в одном направлении — перпендикулярном к направлению пучка лучей от лампы.

Вследствие этого здесь получается эффект Тиндаля — рассеяние света взвешенными частицами. Этот рассеянный свет падает затем на фотоэлемент, изолированный от попадания на, него лучей из какого бы то ни было другого источника света.

В каждом коллоидальном растворе или взвеси обычно имеются частицы, размеры

-которых колеблются в самых широких пределах. Если на пути лучей от лампы к исследуемой жидкости поместить светофильтр, то, в ;,àâèñèìîñòè от длины волны пропускаемых им монохроматических лучей, можно будет определить число отдельных по размерам частиц, так как величина светорассеяния является результатом соотношения между длиной волны луча света и размером частиц, а также числом последних.

Интенсивность светорассеяния частицами монохроматических лучей определяется по величине пропускаемого фотоэлементом тока, измеряемого, например, зеркальным гальванометром непосредственно или же после усиления его катодными усилителями, Если подлежащая исследованию среда содержит различные частицы, одни из которых меньше световой волны, а другие видимы микроскопически, то для

- определения размеров и числа частиц, вместо монохроматических фильтров или вместе с ними, можно пользоваться еще призмой Николя.

Рассеянный свет, пропущенный через призму Николя, падая на фотоэлемент, производит отклонение зеркально отраженного луча гальванометр а, соответствующее количеству и величине частиц с размерами порядка больше световой волны, совершенно исключая действие частиц меньшей величины.

Произведя затем измерение без призмы

Николя. можно получить суммарное действие всех частиц, а пользуясь светофильтрами — действие частиц с размерами порядка определенной световой волны.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить по интенсивности рассеянного взвешенными частицами света как общую концентрацию их в среде, так и концентрацию частиц различной величины отдельно друг от друга, исключая из общего количества остальные.

На фиг. 1 чертежа изображена схема прибора для выполнения предлагаемого способа. Полуватная лампа L включена во вторичную обмогку трансформатора, питаемого от осветптельной сети и обеспечивающего постоянство напряжения питающего лампу тока независимо от возможных колебаний напряжения в последней. Лучи от лампы L, пройдя через линзу С, падают на кюветку Кс исследуемой средой, откуда рассеянный свет в перпендикулярном направлении падает на фотоэлемент Е, например, калиевый, со включенной в его цепь батареей А, омическим сопротивлением С и зерEMIbHbIM гальванометром G. Между линзой С и кюветкой А ппоомещен монохроматический фильтр М, а между кюветкой К и фотоэлементом F — призма Николя N.

Фиг. 2 показывает другую форму выполнения прибора, в которой регулирование напряжения питающего лампу тока производится при помощи реостата.

Для контроля служит контрольный фотоэлемент EI, èëè же вольтметр. Переключив гальванометр на этот фотоэлемент F„ устанавливают реостат на нормальную силу света, а, следовательно, и требуемое от лампы L напряжение, и затем, переведя переключатель в рабочее положение, производят соответствующее исследование.

Предмет изобретения.

1. Видоизменение охарактеризованного в авторском свидетельстве М 6894 способа определения концентрации и размеров частиц в коллоидных растворах и

С м к фиГ2 взвесях с твердой, газообразной и жидкой средой, отличающееся тем, что для определения числа взвешенных частиц, имеющих размеры, большие длины волны световых лучей, рассеянный в перпендикулярном направлении к падающему на раствор или взвеси лучу свет направляют на фотоэлемент через призму Николя.

2. Видоизменение охарактеризованного в авторском свидетельстве N 6894 споЭксперт Н. Н. Георгиевский

Редактор Н. П. Адашев соба, отличающееся тем, что для определения числа взвешенных частиц, имеющих размеры, соответствующие определенной длине волны светового луча, рассеянный в перпендикулярном направлении к падающему на раствор или взвеси лучу свет направляют на фотоэлемент через светофильтр, пропускающий свет, соответствующий этой длине волны.

Тип.,Промполиграф . Таыбовская, 12. Зак, 3690.