ляр имеет внутренний диаметр 0,504 мм, поэтому переме ниска на I см соответствует объему жидкости 2-Ю** м

Капля после отрыва от конца центральной рамочки падает сывается на пористом фильтре, сразу меняется положение " "" в капилляре. Для удобства измерений на капилляр надеваегя* бодно двигающаяся шкала, позволяющая по положению мен сразу определить объем упавшей капли.

Для определения величины электроосмотического перено жидкости в свободной водной пленке разработана установка ( и 5.20), позволяющая определить объем перенесенной жидкости, а также регистрировать период формирования капли и силу тока в любой момент времени исследования (рис. 5. 21).

«ясво-ска

I . illl ,Н] 1 IS:

Рис. 5.20. Схема устройства для измерения объема капли, образовавшейся в результате течетшя жидкости в водной пленке при воздействии электромагнитного поля; 1 - водная пленка на металлическт)М кольце и центральная рамочка: 2 - пористый фильтр; 3-измерител. ный капилляр; 4 - шкала; 5 - шприц; 6 - реометр-манометр

Как видно из схемы к узлам установки, которые были описань выше, прибавилась дополнительная электрическая часть. Время ( мирования капли и сила тока требуются для дальнейших Р" количества электричества, необходимого для переноса определен го объема жидкости, чем и характеризуется величина электроо тического переноса. Специально для исследований пенообра

чной природы имеется переключатель, позволяющий ме--,ей раз-" g .j.oa С целью увеличения времени жизни пленки нять ""rj..j,n герметичного баллона помещается смоченный водой B«"*""J создания нужной влажности воздуха.

Рис. 5.21. Схема установки для измерения электроосмотического переноса жидкости в водной пленке на разделе фаз воздух-водная пленка-воздух; 1 - источник постоянного тока; 2 - вольтметр; 3 - амперметр; 4 - контрольный самописец; 5 - пульт управления; 6- секундомер; 7 - тумблф настроечного сопротивления для регулировки КСП; 8-пфеключательнаправлетптятока; 9 - кнопка для регистрации времени формирования капли; 10 - стакан с раствором; И - измерительный капилляр; 12 - прозрачный гфметичный баллон; 13 - •«ольцо с пленкой; 14 - штатив для удержания и изменения положения керамической трубки с токопроводами; 15 -реометр-манометр; 16 - «динительные трубки; 17 - шприц

В измерительный стакан наливается исследуемый раствор. Про-дится выравнивание кольца относительно поверхности раствора, •аетс центральной рамкой погружается в раствор и подни-кой Определенной скоростью. Скорость поднятия кольца с рам-jjjjgj*" ыть такой, чтобы после окончательного формирования и не было интенсивно1о самопроизвольного выкапьшания жид-

} центральной рамочки без наложения разн :ается выкапывание 1 7 ь-яптт ти i

кости с кончика i

. -------F"JHOCTh

циалов, допускается выкапывание 1 ...2 капель в течение секунд. "Чвы)

Если удается получить нужную пленку, но происходит вание 3...4 капель за 10 секунд, необходимо поднять центп"" рамочку на 2 мм и повторить вышеописанные действия Если ральную рамочку поднять очень высоко, то самопроизвольное пывание вообще прекратится, и даже после наложения nau,"" тенциалов не будет происходить достаточного оттока жидкости пившейся у центральной рамочки, поэтому настройка длинны рам! под кольцом, а также подбор экспериментальным путем ее формы необходимо для получения достоверных результатов эксперимента Поролон в герметичном баллоне смачивается водой. Дверца баллона закрывается. Внутри происходит увлажнение воздуха.

Определяем, каким является исследуемое поверхностно активное вещество: анионным; катионным; амфолитным; неионогенным. После формирования водной пленки на кольцо и центральную рамочку подается разность потенциалов и меняется направление тока. По интенсивности выкапывания капель и положению скопления перенесенной жидкости определяем природу поверхностно-активного вещества. При исследованиях анионного поверхностно-активного вещества минус подается на рамочку, при этом возле нее скапливается жидкость и происходит интенсивное выкапывание, если минус подается на кольцо, то выкапывание прекращается, и через 2...3 секуШ1Ы пленка лопается.

В пленке из раствора катионного поверхностно-активного вещества скопление жидкости у центральной рамочки и интенсивное выкапывание будет происходить при подаче минуса на кольцо.

Пленки из растворов амфолитных поверхностно-активных веществ на дистиллированной не очень активны после наложения разности потенциалов, поэтому они требуют дополнительных исследований с учетом рН раствора. Так при рН = 8 водного раствора амфо-литного поверхностно-активного вещества, его электромагнитном поле проявляет себя как из анионного, при р как из катионного. В водных пленках из неионогенных поверхн j но-активных веществ не происходит движения жидкости жении разности потенциалов.

е определения природы поверхностно-активного вещества После рдственно к определению электроосмотического

ючаем контрольный самописец. Окунаем кольцо и рамочку ПАВ, поднимаем, после прекращения самопроизвольного ания жидкости подаем разность потенциалов в нужном нап-ИИ От кончика центральной рамочки с различным интервалом "vT отрываться капельки и падать на пористый фильтр. " Время формирования капли регистрируется на ленте с каждым нажатием кнопки на пульте управления. Одновременно регистрируется изменение положения мениска в измерительном капилляре. Например, положение мениска было напротив отметок: 0; 4,4; 8,6; 13,2; 18 3 измерительной шкалы. Объем капель соответственно составит: 4 4; 4,3; 4,6 и 5,1 м/Ю. Значения объема регистрируются в тетрадь напротив момента времени попадания капли на пористый фильтр измерительного капилляра. Для получения надежных результатов злектроосмотического переноса требуется исследовать минимум 10 водных пленок из раствора ПАВ одинаковой концентрации.

Производится расшифровка измерительной ленты. Д.тя этого вся кривая регистрации силы тока от времени условно делится на несколько W трапеций. Количество шагов зависит от времени формирования

(каждой капли и формы кривой между периодами выкапывания. Площадь трапеций пропорциональна количеству электричества, необходимого для переноса жидкости в пленке. В термостатируемой ячейке с помощью платиновых элекгродов определяется величина удельной электропроводности исследуемого раствора. В качестве измерителя используется мост переменного тока Р-5010 с частотой 1000 Гц.

Ц Расчет электрокинетического потенциала производился на основе соотьюшений Гельмгольца-Смолуховского

где и -

D Dl

(5.48)

где rj - вязкость раствора; х -удельная электропроводность ра-

□I "°Ра; D, D„ относительная и абсолютная величина диэлектри-1 ческих постоянных; г - время формирования капли; V - объем I "«есенной жидкости; / - сила тока.

Измерительный капилляр изогнут и расширен на о

------------с- -• "J " р"1.ширен На олн

(рис. 5.22). Пористый фильтр находится в широкой части Над пористым фильтром должны выступать стенки на оо"""-образом, образуется емкость для гептана, дном которойяв" ристый фильтр. Так как нужно измерить объем капли имевд го раствора, капилляр под попистым Лильтппм ..„„.. ° оцно-

. ------- """«О водно.

раствора, капилляр под пористым фильтром заполнялся 50"/

створом этиленгликоля в дистиллированной воде. Под пористым фи!Г тром должен быть полностью вытеснен воздух. Так образуете высокое межфазное натяжение между гептаном и пригоговленно" смесью. Сам пористый фильтр является границей двух несмешиваю щихся жидкостей. Поэтому внутрь капилляра подсасывается капля именно водного раствора, а не гептан. В качестве пористого фильтра использовалась металлическая сетка размером пор 1,5 мк с величиной капиллярного давления 570 мм водного столба на водопроводной воде. Измерительный капилляр имеет внуфенний диаметр 0,504 мм. Если заполнять капилляр дистиллированной водой после измерения объема 10... 15 капель через фильтр просачивается гептан, это связано со снижением натяжения на межфазной границе.

Рис. 5.22. Устройство для измерения объема капли, образовавшейся в результате электроосмоса в водной пленке на поверхности гептана; 1 - металлическое кольцо; 2 - центральная рамочка; 3 - пленка из раствора ПАВ на поверхности гептана; 4 - каш1я; 5 - гептан; 6 - таллическаясепса; 7-раствор этиленгликоля в воде; 8-измерительная шкала

Гьзование чистого этиленгликоля, влечет возникновение й определения объема капли так как из-за высокой вязкос-енно перемешается мениск в измерительном капилляре. Раз- "-ие внутри капилляра создается шприцем и определяется рео-мом-манометром.

Величина разряжения должна составлять не более 70 мм водно-столба, в противном случае произойдет всасывание в капилляр гептана вместе с падающими на пористый фильтр каплями раствора ПАВ Электрическая схема установки, порядок измерения электроосмотического переноса и проводимости раствора ПАВ остались не-I „змеиными. Расчет электрокинетического потенциала производился I также на основе соотношений Гельмгольца-Смолуховского (5.48). щ Огнетушащая эффективность пены обусловлена способностью W предотвращения поступления горючих паров и газов от поверхности углеводорода в зону горения, то есть с изолирующей способностью

(пены, она в свою очередь, зависит от способности водной пленки, выделившейся из пены, самопроизвольно растекаться по углеводороду и характеризуется скоростью растекания. Изолирующая эффективность тем выше, чем меньше пара проникает через пенный слой. Предполагается, что пена, выделяющая . пленку с высокой скоростью растекания, термодинамически пассивна к самому углеводороду, а значит и менее подвержена зафязнению. щ Планируется использовать пену, поверхность пленок которой полностью покрыта монослоем поверхностно-активных веществ, который обуславливается концентрацией ПАВ и определяется критической концентрацией мицеллообразования, исходя из анализа зависимостей поверхностного натяжения раствора и межфазного на-тяжения на границе с углеводородом. Щ Двойной электрический слой на разделе фаз с воздухом характеризуется величиной электрокинетического потенциала, который яв-ляегся дополнительным фактором стабилизации пены. Щ концентрация поверхностно-активных веществ, степень их дис-Ции и способность к адсорбции влияют на параметры двойного

1ная е слоя. Электрокинетический потенциал системы вод-

Щего™ гептан является дополнительным фактором изолирую-нию пены и способтюсти выделившейся пленки к растека-

о поверхности углеводорода. Принимая во внимание вышепе-