Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленной струи

Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленной струи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

615389

На чертеже изображено предложен ное устройство. Система измерения оптической плотности в проточной кювете для простоты .иа чертеже не показана.

Вакуумные колонки 1 для подачи реагентов имеют поршни 2. Поршни жестко соединены перемычкой 3 для одновременного их перемещения вверх-вниз.

Подача реагентов в вакуумные колонки осуществляется через каналы 4. Трубопроводами 5 колонки соединены с полостями блока. выталкивающих поршней 6, состоящеж из коаксиальиых поршней. ,Между полостями вакуумных колонок и блока выталкивающих поршней имеются краны 7 для их разобщения в момент опыта.

Полости блока выталкивающих поршней, сужаясь, образуют вместе с обтекателем 8 .смеситель типа «сопло», соединяющийся с наблюдательной проточной . кюветой 9. На выходе йз кюветы установлен безупорный . стоп-шприц !О, служащий для остановки потока. С целью исключения обратного гидравлического, импульса из полости стопюприМа в наблюдательную ироточную кювету в канале установлен беспружинный обратаый шариковый клапан l.

Нажимные штыри !2 с эксцентричным уиип@еиием позволяют фиксировать поршеиьь 13 стоп-шприца в нижнем .положении ари наборе реагентов в полости блока выталиаивщих наршией.

Игольчатые клапаны 14 служат для уда; ления из полости стоп-шприца отработанной смеси.

1!рнвод блока выталкивающих поршней осуществляется пневмогидравлическим аккумулятором, включающим корпус 15 крышку !6, гидравлическую полость 17 и пневматическую полость, называемую камерой сжатия !8, Раз%еленке данных камер между собой осуществляется сильфоном 19. Сильфон жестко связан с втулкой 20, которая в свою очередь жестко связана через передаточную втулку 21 с блоком выталкивающих поршней. Ход блока выталкивающих поршней, т. е. выдавливаемая- доза реагентов во время опыта, регулируется винтом

22 с ручкой 23 и контргайкой 24. Винт через шток соединен с поршнем 25, в который упирается втулка 20 в конце своего хода, Подача воздуха в камеру сжатия !8 осу-. ществляется краном 26. Трубопроводом 27 гидравлическая полость 17 соединена с гидравлической полостью высокого давления мультипликатора 28, являющегося зарядным устройством. Подача сжатого воздуха в полости 29 и 30 мультипликатора осуществляется через электропиевмокланан 31, сиг.нал к которому поступает от датчика конечного положения 32 через реле ЗЭ.

Фиксация втулки пневмоаккумулятора с блоком выталкивающих .поршней в нижнем крайнем положении осуществляется пневмоцилиндром, одностороннего действия 34, который является пусковым механизмом. Подача сжатого воздуха в пневмоцнлиндр н стравливание его в атмосферу осуществляется электропневмоклапаном 35 по сигналу от датчика конечного положения 32. Надпоршневое пространство вакуумных колонок

1 связано с постоянным воздушным давле-нием, необходимым только для перемещения поршней 2.

Устройство работает следующим образом

Подготовка к работе заключается в запол-! з ненни системы реагентами. Для этого за перемычку 3 вводят поршни 2 в верхнее положение н удерживают их запором (на чертеже условно не показан). Через каналы в поршнях 2 заполняют систему жидкостью (вода, спирт или реагенты) для удаления воздуха. Игольчатый клапан l4 приоткрывают, чтобы воздух мог выйти нз полостей блока выталкивающих поршней в кю. веты. Закрывают каналы в поршнях 2, снимают запор. с неремычкн 3 к нажатием руки р на нее вытесняют поршнями 2 жидкость нз колонок иа слив, удаляя воздух из системы. Поворотом нажимного штыря 12 норшень 13 стопорят в нижнем положении.

Закрывают клапан 14, открывают каналы в порщнях 2 и взводят поршни снова. Зали вают реагенты, вакуумируют (при необходимости). Винтом 22 устанавливают требуемый объем реагентов. Блок поршней б находится в крайнем верхнем положении. Пневмоцнлиндр 34 напитан ежатым воздухом. Поза дается электрическое питание. Устройство .готово к работе. Подается сжатый воздух.

s полость 30 мультипликатора 28. Аккумулятор заряжается. Блок выталкивающих поршней 6 вместе со втулкой 20 двигается вниз.

Происходит набор дозы в полости блока иы. И талкивающих поршней. Поршни 2 вакуумных колонок 1 движутся вниз, следя за движением блока поршней. При достижении штоком датчика конечного положения 32 последний подает сигнал на электропневмоклапан 35, который соединяет воздушную полость нневмоцилиндра 34 с атмосферой и под действием пружины поршень нневмоцилиндра своим штоком фиксирует. блок выталкивающих поршней. Произошла зарядка пневмоаккумулятора. Одновременно сигнал

45 с датчика конечного положения 32 посту-. пает на реле ЗЗ, которое с заранее выбранной задержкой подает электрическяй сиг.нал на электропневмоклапан 31, и последний сообщает полость 30 с атмосферой, а полость 29 с магистралью со сжатым воздухом; Гидравлическая полость 17 пневмоаккумулятора частично оевобождается от жидкости. Кранами 7 вакуумные колонки

1 разобщаются с полостями блока выталкивающих пор аней. Нажимной штырь 2 устанавливается в крайнем верхнем положении. С помощью электропневмоклапана

35 в полость пневмоцилиндра 34 подается воздух, Шток пневмоцилиндра 34 освобождает втулку 20 н блок поршней 6 выталкивает реагенты через смеситель в кювету, а

Формула изобретения

Устройство для исследования кинетики химических реакций методом остановленной струи; содержащее проточную кктвету, сме. ситель, стоп-шприц, блок выталкивающих поршней, дознрующее устройство, вакуумные колонки, систему измерения и пневмопривод, выполненный в виде корпуса с крыш кой, внутри которого по оси расположен шток с пдршнем, а на конце штока расположен механизм регулирования хода поршня, отличающееся тем, что, с целью автома гизации работы устройства, оно снабжено датчиком конечного положения, установленным на крышке корпуса, втулкой, закрепленной на крышке снаружи корпуса, и.пусковым механизмом, взаимодействующим с втулкой.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что пневмопривод выполнен в виде пневмогидравлического аккумулятора и пневмогидравлического мультипликатора, соединенных друг с другом через датчик конечного положения.

Источннки информации, принятые во вниманне прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ah 2185!4, G О1 N 21 28, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР. ,% 296983. G Ol И 7j00, !97!.

615389

5 порция смеси из кюветы направляется в стоп-шприц. В смесителе происходит смешение реагентов, чему способствуют спиральные канавки на обтекателе 8. Поршень стопшприца !0, перемещаясь вверх, освобождает пространство для приема прореагиро- S ванной дозы. Поток останавливается, что, обеспечивается значнтельной массой поршня в сравнении с массой дозы, наличием снл трения в поршневой паре. Обратный шариковый клапан ll не дает возможности передачи гидравлических колебаний в кювету.

С момента остановки потока в кювете 9 ведется регистрация реакции спектрофотометрическим нли другими способами.

По окончании процесса открывают кла- и пан 14, нажимая на штырь 12, сливают отработанную смесь и фиксируют поршень 13 в нижнем положении. Закрывают клапан 14 для нового опыта н т. д. до израсходования реагентов в колонках 1.

Благодаря нспользованию предлагаемого устройства повышается точность эксперимента за счет лнквндации вибраций, вносимых ударным приводом, вдвое повышается производительность устройства за счет лнквидации тяжелого ручного труда и за счет ру того, что многие операции, предшествующие началу регистрации,- автоматизированы. иииц завхоз з!н> зз ж I I!2 ill llllli н<н.

4м ппп .и, жгорол, ул. !1роектная. 4