Лако-красочные материалы — производство

Большинство исследователей пользовались классическим мето­дом выведения системы из состояния равновесия и измерения вре­мени, необходимого для повторного достижения состояния равно­весия. Гомогенная система имеет однородное поле температур и концентраций, поэтому достаточно вызвать местное возмущение (создание импульса), чтобы затем измерить время, которое пройдет до того момента, когда температуры или концентрации в системе выравняются. Эти методы измерения обладают тем преимуществом, что они являются относительно быстрыми по сравнению с техникой измерения времени перемешивания двух реальных (сравнимых) объемов жидкости, но требуют применения точных измерительных устройств, позволяющих производить регистрацию (запись) быстрых изменений температур и концентраций. Такие измерения не учиты­вают, однако, влияния пропорции перемешиваемых жидкостей на время перемешивания.

Различные методы измерения, применявшиеся многими исследо­вателями, можно разделить на следующие группы [31, 244].

Термические методы основаны на введении в перемешиваемую жидкость небольшого количества горячей жидкости или на созда­нии теплового импульса с помощью специального электрического нагревателя с небольшой инерцией и последующем измерении в од­ной или нескольких точках аппарата времени выравнивания темпе­ратур. Эти методы удобны, поскольку замер может быть легко повторен, но требуют очень чувствительных приборов для записи температур [118].

Химические методы осуществляются следующим образом.

1. Введением небольшого количества кислоты в воду (как пере­мешиваемую жидкость) и контролем концентрации ионов водо — рода (рН). Если в перемешиваемую жидкость предварительно ввести индикатор, меняющий цвет при изменении рН, тогда момент исчез­новения последней полосы окраски соответствует времени переме­шивания [56, 128, 152].

2. Введением в перемешиваемую жидкость небольшого количества раствора соли и измерением электропроводности в одной или не­скольких точках объема аппарата. В качестве времени перемеши­вания принимается время, после которого исчезают колебания элек­тропроводности жидкости [13, 84, 107, 118, 171]. Принцип такого измерения понятен из рис. III-27. По Крамерсу, Баарсу и Кноллю [107], состояние перемешивания (тт) достигается тогда, когда колебания концентрации становятся меньше 0,1% средней концентрации.

Оптические методы измерения времени перемешивания тоже при­менялись некоторыми исследовате­лями [79, 184, 222]. Сущность изме­рения изложил Теплер [184], а за­тем модифицировал Ван де Вуссе [222].

Принцип оптического измерения состоит в том, что перемешивае­мую жидкость (А + В) просвечивают пучком параллельных лучей, которые, наталкиваясь на струи жидкости с различными коэффи­циентами преломления, проходят разные пути. Если после прохо­ждения через жидкость направить лучи на экран, то в результате интерференции они дадут картину, состоящую из светлых и темных полос. По мере продолжения перемешивания полосы постепенно уменьшаются и становятся менее интенсивными, так что в опреде­ленный момент они исчезают. Большинство авторов считает, что в этот момент жидкости практически перемешаны (регистрируется время перемешивания тт). Оптические методы могут быть исполь­зованы как в случае перемешивания двух различных взаимно раство­римых жидкостей, так и двух объемов одной и той же жидкости, но с различными начальными температурами.

. Сравнение точности измерения времени перемешивания по рас­смотренным методам провел Злокарник [244]. Он пришел к вы­воду, что наиболее верным является второй химический метод, точ­ность которого составляет —10% (дает наиболее высокие значения времени перемешивания). Более низкие и менее точные значения получают при использовании термических и оптических методов.