×
20.05.2015
216.013.4c13

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ АМФИФИЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к пограничной области между физикой, химией и биологией и может быть использовано в научных и промышленных лабораториях для определения параметров фазового перехода в воде и влияния на них условий (давление, температура), добавок веществ и полей. Предлагается способ измерения параметров фазового перехода жидкость-жидкость в водных растворах амфифилов измерением теплового эффекта разбавления раствора амфифила растворами ПЭО в зависимости от концентрации амфифила. Технический результат - повышение достоверности идентификации и разделения двух осциллирующих состояний системы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к пограничной области между физикой, химией и биологией. Может быть использовано в научных и промышленных лабораториях для определения параметров фазового перехода в воде и влияния на них условий (давление, температура), добавок веществ и полей. По этим данным судят о применении ПАВ в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Известен способ измерения параметров фазового перехода жидкость-жидкость (L-L-переход) в водных растворах (патент РФ 2433386). Способ позволяет измерять среднюю концентрацию фазового перехода или критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ), степень кооперативности, область концентрации, где происходит переход, глубину перехода. Кроме того, известно (Huang et al. // PNAS. 2009. V.106. P.15214), что вода на масштабах примерно 1 нм образует при комнатной температуре мерцающие флуктуации (кластеры) низкой плотности со строгой тетраэдрической координацией (LDL) и флуктуации высокой плотности с разорванными H-связями (HDL), которые находятся в равновесии.

Появление амфифилов в воде сдвигает равновесие в сторону образования кластеров LDL. По достижении ККМ в воде достигается средняя концентрация L-L-перехода. Кластеры воды осциллируют между кластерами LDL и HDL в концентрационной области перехода. Осцилляция ансамблей кластеров воды сопровождаются осцилляцией ансамблей двух видов мицелл (Миргород Ю.А. // Журн. структ. химии. 2008. Т49. С.920). Автоколебания ансамблей кластеров воды и мицелл происходят быстро 103-10-8 с. Приборы пока не могут зафиксировать (разделить) во времени существование мерцающих кластеров и мицелл. Методы малоуглового и рентгеновского рассеяния обнаруживают только сферические или эллиптические мицеллы амфифилов (Cabane В. et. al. // J. Physique. 1985. V.46. P.2161).

Известный способ (патент РФ 2433386) не позволяет идентифицировать два осциллирующих состояния системы.

Технической задачей изобретения является создание способа идентификации (визуализации) и разделения двух осциллирующих состояний системы (энергетических распределений ансамбля кластеров).

Технический результат согласно изобретению достигается разбавлением раствора амфифила в области критической концентрации мицеллообразования раствором полиэтиленоксида (ПЭО) и измерением теплового эффекта разбавления в зависимости от концентрации амфифила. Готовят раствор амфифила с концентрацией, превышающей его ККМ. В другой мерной посуде готовят раствор ПЭО, примерно в 100 раз более разбавленный по сравнению с раствором амфифила в весовом процентном отношении. Для экспериментов берут ПЭО с молярной массой от 2000 до 100000 г·моль-1. Желательно брать ПЭО с узким молекулярно-массовым распределением. На изотермическом калориметре проводят термометрическое титрование. По результатам измерения тепловых эффектов в зависимости от концентрации амфифила строится кривая термометрического титрования (см. чертеж). На кривой появляются два противоположных по тепловым эффектам «горба». Они указывают на существование двух процессов, происходящих в концентрационной области мицеллообразования амфифилов. Со стороны малых концентраций вначале происходит эндотермический процесс, а затем экзотермический. Разные процессы отражают взаимодействие ПЭО с двумя типами мицелл, образование которых преобладает в разных областях концентраций амфифила. С ПЭО молярной массой, меньшей 2000 г·моль-1, два процесса не визуализируются. С молярной массой, большей 100000 г·моль-1, они проявляются плохо. Растворы при титровании должны быть прозрачны. Они не должны образовывать осадок или становиться мутными.

Горбы отражают распределение ансамбля кластеров по энергиям (энтальпиям) разбавления в данной области концентраций амфифила в состояниях A и B. При каждой из многочисленных концентраций в области L-L-перехода есть свое распределение состояний А и В. Термометрическая кривая отражает интегральные распределения по концентрациям. Температура, давление, электролит, электромагнитное и звуковое поле влияют на это распределение. От 25 до 5°C горбы увеличиваются и сближаются, а при 65°C исчезают.

Изобретение иллюстрируется примером. Готовят 10% (вес.) раствор додецилсульфата натрия (ДЦС) и 0,1% (вес.) раствор ПЭО молярной массы 3350 г·моль-1. ККМ ДЦС 8·10-3 М. На изотермическом микрокалориметре проводят термометрическое титрование раствора ПЭО раствором ДЦС при 15°C. Затем строят график зависимости теплового эффекта от концентрации ДЦС (см. чертеж). На чертеже по точкам сопряжения прямых с кривыми определяют начало c1=4·10-3 М и конец C2=28·10-3 М L-L-перехода. По двум s-образным кривым - средние концентрации cA=6·10-3 М, cB=22·10-3 М и энтальпии образования ансамбля кластеров в положении А ΔHA=10 кДж·моль-1, В ΔHB=-4 кДж·моль-1. Концентрации определяются так, чтобы площади треугольников под функцией и над функцией ΔH(x) были одинаковыми.

Таким образом, с помощью добавки ПЭО в раствор амфифила и измерением во время добавки теплового эффекта разбавления можно наглядно наблюдать модели мерцающих кластеров растворов амфифилов в области мицеллообразования от c1 до c2 и определять их энергетические параметры. Данное явление позволяет моделировать релаксационные процессы в растворах амфифилов при исследовании, например, проникновения лекарств через кожу под влиянием ультразвука или увеличения нефтедобычи под влиянием электромагнитного поля.


СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ АМФИФИЛОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 158 items.
10.01.2013
№216.012.19b0

Устройство для сжигания отходов

Изобретение относится к устройствам для термической переработки мусора, бытовых и промышленных отходов. Технический результат: поддержание при длительной эксплуатации постоянства производительности и снижение энергозатрат на монтажно-демонтажные работы, связанные с очисткой поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472068
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c34

Установка очистки фекально-бытовых стоков

Изобретение относится к биологической очистке фекально-бытовых стоков. Фекально-бытовые стоки из сборника 1 подают в метантенк 2. Загрязненный биогаз из камеры 6 метанового брожения поступает во входной патрубок 38, нагнетателем 11 направляется в выходной патрубок 39. Загрязнения перемещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472714
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ce9

Способ формирования профиля головки рельсов

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Способ формирования профиля головки рельсов заключается в том, что в качестве инструмента используют энергетический луч или струю гидроабразивной жидкости, подаваемую под высоким давлением. Инструмент ориентируют под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472895
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bba

Компрессорная установка

Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476721
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e38

Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин включает буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477363
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30b9

Вихревой классификатор порошковых материалов

Изобретение относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Вихревой классификатор порошковых материалов включает цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478011
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3157

Плазмохимический способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов

Изобретение относится к способу переработки отходов перерабатывающих, коммунальных, промышленных и других производств, содержащих органику. Способ переработки бытовых и промышленных отходов включает их загрузку с предварительной сепарацией путем отделения стекла, бетона, керамики и металла;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478169
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32d1

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478552
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.339f

Устройство управления подъемно-копающими механизмами

Изобретение относится к пневматическим системам управления экскаваторами и кранами, работающими в условиях отрицательных температур. Техническим результатом является снижение энергозатрат при получении сжатого воздуха заданного качества для устройства управления подъемно-копающими механизмами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478758
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a97

Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий в качестве теплоизоляционного элемента наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Устройство включает воздушную прослойку, заполненную каркасом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480560
Дата охранного документа: 27.04.2013
Showing 1-10 of 246 items.
20.01.2013
№216.012.1ce9

Способ формирования профиля головки рельсов

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Способ формирования профиля головки рельсов заключается в том, что в качестве инструмента используют энергетический луч или струю гидроабразивной жидкости, подаваемую под высоким давлением. Инструмент ориентируют под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472895
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e1

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом заявленного изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473918
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.246e

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом является обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474828
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2662

Устройство стабилизации режима резания при токарной оработке деталей на оборудовании с чпу

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к системам контроля и управления точностью обработки деталей. Устройство стабилизации режима резания при токарной обработке деталей на оборудовании с ЧПУ содержит резцедержательный блок с электродвигателем и исполнительные механизмы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475346
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.26cf

Способ сорбционной очистки сточных вод от красителей

Изобретение может быть использовано для очистки сточных предприятий текстильной и легкой промышленности, предприятий бытовой химии, кожевенных заводов от промышленных красителей. Для осуществления способа в качестве сорбента используют карбонатную породу с содержанием карбоната кальция, равным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475455
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.27c3

Устройство для измерения параметров движения пишущего узла

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров перемещения пишущего узла при записи рукописного текста. Устройство для измерения параметров движения пишущего узла содержит корпус, чувствительный элемент с пьезодатчиками, включенными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475699
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2803

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475763
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2804

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475764
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2852

Цифровой многокомпонентный датчик перемещений

Изобретение относится к устройствам для измерения деформаций и перемещений и предназначено для измерения статических или плавно меняющихся перемещений. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет избирательного по всем направлениям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475842
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a65

Способ получения основного хлорида или нитрата меди (ii)

Изобретение относится к технологии получения солей меди (II). Способ включает прямое взаимодействие оксида металла с водными растворами соляной или азотной кислоты при интенсивном перемешивании, в том числе и в присутствии стеклянного бисера в качестве перетирающего агента. Процесс проводят при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476380
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД