Устройство для измерения интегральной теплоты десорбции жидкостей и газов

Устройство для измерения интегральной теплоты десорбции жидкостей и газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,Оц 553529

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01.76 (21) 2315647/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 12.05.77 (51) М. Кл.- з6 01N 25/56//

G 01N 25/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 551.508.7 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Н. С. Пушкарь, В. А. Моисеев, A. В. Зинченко и В. Д. Зинченко (71) Заявител ь Институт проблем криобиологии и криомедицины AH Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕГРАЛЪНОЙ ТЕПЛОТЫ

ДЕСОРБЦИИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной технике; в частности, для измерения теплоты десорбции газов и жидкостей с поверхности твердых адсорбентов.

Известно устройство для определения теплоты адсорбции из наблюдения кинетики адсорбции, выполненные в виде двух ячеек для измерения теплоты исследуемого процесса, массивного блока из хорошо теплопроводящего материала, в гнездах которого установлены измерительные ячейки, и системы термопар, через которые каждая ячейка соединена с блоком (1). Однако адсорбция является длительным процессом, а тепловые эффекты весьма слабы. Поэтому для измерения теплоты адсорбции требуются чувствительные и стабильные устройства, которые являются дорогими и сложными.

Ближайшим к изобретению техническим решением является установка для измерения интегральной теплоты адсорбции (2).

Известная установка содержит две ячейки с системой термобатарей, соединенных по дифференциальной схеме через усилитель с регистрирующим прибором.

Однако известная установка не очень чувствительна и ее измерения неточны, так как ячейки подвержены влиянию температурных неоднородностей, приводящих к нестабильности «экспериментального пуля». Установка пригодна лишь для измерения теплоты адсорбции, если пробу можно растворить в жидкости, и не позволяет измерять теплоту адсорбции газов и паров.

Цель изобретения — повышение точности и обеспечение измерений тепловой десорбции жидкостей и газов.

Для этого устройство снабжено концентрическими теплопроводящими кольцами, поме10 щепными в герметичную камеру, соединенную с вакуумным насосом, а измерительные ячейки расположены внутри колец и соединены с внутренним кольцом посредством системы . срмобатарей.

15 На фиг. 1 представлена блок-схема прсдложенпого устройства; на фиг. 2 — конструктивная схема его измерительной части, впд по стрелке А на фпг. 1.

Измерительная часть 1 помещена в вакуум20 ную камеру 2, которая через ловушку 3, охлаждаемую жидким азотом, соединена с вакуумным насосом. Измерительная часть электрически соедипена с усилителем 4 и самописцем

5 и содержит две ячейки б и 7 для измерения

25 теплот десорбции, приспособления 8 и 9 для измерения разности температур между ячейками, массивное из хорошо теплопроводящего материала кольцо 10, служащее в качестве

«экспериментального нуля», концентрическую

30 оболочку 11 также из хорошо теплопроводяще553529 го материала, предназначенную для достижения одновременного равенства температур в обеих ячейках.

Работает устройство следующим образом.

Образец вещества, подлежащий исследованию, насыщается исследуемым паром, газом или жидкостью и помещается в рабочую ячейку 6. Ячейка 7 выполняет при этом роль компенсатора внешних возмущений, проникающих в корпус измерительной части, и содержит такой же образец, но предварительно подвергнутый вакуумной обработке для удаления адсорбированных веществ. После достижения теплового равновесия в камере создают вакуум, в результате чего адсорбируемые молекулы покидают поверхность исследуемого вещества, т. е. идет процесс десорбции. При этом каждая улетающая молекула уносит энергию Е =

= Q + 2 КТ, где Q — энергия связи, 2 КТ— средняя энергия теплового движения в потоке.

При комнатной температуре величина

КТ = — 1/40 эв. Значения Q, как показывает эксперимент, измеряется единицами эв, следовательно, величиной 2 КТ можно пренебречь, Таким образом, теплота, необходимая для удаления адсорбированных молекул, определяется молекулой связи. Тепловую мощность десорбции P записывают как функцию от времени. Теплоту десорбции Q определяют интегрированием.

Q = I P(t)dt, Количество десорбированного вещества определяют взвешиванием вещества до и после эксперимента. Зная эти величины, вычисляют теплоту десорбции на грамм или моль вещества.

Формула изобретения

Устройство для измерения интегральной теплоты десорбции жидкостей и газов, содержащее две ячейки с системой термобатарей, соединенных по дифференциальной схеме че15 рез усилитель с регистрирующим прибором, отл ич а ю ще еся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения измерений тепловой десорбции жидкостей и газов, оно снабжено концентрическими тепло проводящими

20 кольцами, которые помещены в герметичную камеру, соединенную с вакуумным насосом, а измерительные ячейки расположены внутри колец и соединены с внутренним кольцом посредством системы термобатарей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Э. Кальве, А. Прат. «Микрокалория».

ИЛ., 1963.

З0 2. Патент Японии М 47 — 3742, опубл.

18.09.72 r., кл. G 01 N (прототип), 553529

+ ж"Ос4

Фиг 1

БысРА

@иг;

Составитель А. Платова

Редактор Л. Меньшова

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Аук

Заказ 906/11 Изд. № 10 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4j5

Тип огр а фи я, п р. Сапунов а, 2