[發(fā)明專利]流動電位系數(shù)與zeta電位的測量裝置及其測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110014141.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112730570B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李忠意;程永毅
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 周玉玲

1.一種流動電位系數(shù)測量裝置，其特征在于：包括具有用于觀察液面高度變化的透視部位的儲液容器，并且所述透視部位上設(shè)有液面刻線；所述儲液容器通過帶有三通閥的三通管路與加樣容器的器體底部的進液口連接，當存在高差時，儲液容器中的液體能夠依靠重力流入加樣容器中，并且儲液容器與加樣容器均能通過三通閥排液；

所述加樣容器還包括頂部設(shè)有出液口的帽蓋，所述器體上端與帽蓋可拆卸式密封連接；器體內(nèi)固定設(shè)有位于其橫截面上的第一篩網(wǎng)，帽蓋內(nèi)固定設(shè)有平行于所述第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng)；器體與帽蓋連接后使得第一篩網(wǎng)與第二篩網(wǎng)之間形成加樣室，第一篩網(wǎng)與器體底部之間形成第一測量室，第二篩網(wǎng)與帽蓋頂部之間形成第二測量室；

還包括一對流動電位測量電極，所述流動電位測量電極的正極與負極分別設(shè)置在所述第一測量室、第二測量室內(nèi)，并分別通過外伸出第一測量室、第二測量室的電位計接頭與電位計連接，所述電位計接頭與加樣容器之間密封；所述第一測量室與第二測量室上分別通過相應(yīng)的液壓差測量接口與壓差計連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述第一測量室與第二測量室的側(cè)壁上分別設(shè)置所述液壓差測量接口；所述液壓差測量接口通過閥門進行開閉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置，其特征在于：器體與帽蓋采用螺紋結(jié)構(gòu)密封連接；或者器體與帽蓋采用卡扣結(jié)構(gòu)連接，并通過密封圈密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述帽蓋的帽蓋頂部與帽蓋主體可拆卸式密封連接；所述器體的器體底部與器體主體可拆卸式密封連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置，其特征在于：所述液面刻線上的數(shù)字從上至下依次增大，并從零開始增大。

6.一種zeta電位測量裝置，其特征在于：包括權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置；還包括一對電導率測量電極，所述電導率測量電極的正極與負極分別設(shè)置在所述第一測量室、第二測量室內(nèi)，并分別通過外伸出第一測量室、第二測量室的電導率儀接頭與電導率儀連接，所述電位計接頭與加樣容器之間密封。

7.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的zeta電位測量裝置，其特征在于：流動電位測量電極采用Ag/AgCl電極；電導率測量電極采用Pt電極。

8.一種流動電位系數(shù)測量方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1所述的流動電位系數(shù)測量裝置；包括以下步驟：

樣本和溶液填裝：固定儲液容器相對于加樣容器的位置，使儲液容器高于加樣容器；固相待測樣品填充滿加樣室中形成固相多孔介質(zhì)，并密封組裝好加樣容器的器體與帽蓋；

液壓差校正：將去離子水盛裝于儲液容器中，調(diào)節(jié)三通閥，使去離子水在重力作用下飽和并流經(jīng)加樣室中的固相多孔介質(zhì)；此后液面每下降單位高度，記錄一次壓差計的數(shù)值，從而獲得儲液容器中液面下降高度和固相多孔介質(zhì)兩端液壓差的關(guān)系曲線；

流動電位測量：關(guān)閉液壓差測量接口；調(diào)節(jié)三通閥，使儲液容器與加樣容器中的去離子水依次排干；將待測電解質(zhì)溶液盛裝于儲液容器中，調(diào)節(jié)三通閥，使待測電解質(zhì)溶液在重力作用下飽和并流經(jīng)加樣室中的固相多孔介質(zhì)；此后液面每下降單位高度，記錄一次電位計的數(shù)值，從而獲得儲液容器中液面下降高度和固相多孔介質(zhì)兩端流動電位的關(guān)系曲線；

計算流動電位系數(shù)：C＝ΔE/ΔP；

式中，C表示固相多孔介質(zhì)在待測電解質(zhì)溶液中的流動電位系統(tǒng)；ΔE表示固相多孔介質(zhì)兩端的流動電位，ΔP表示固相多孔介質(zhì)兩端液壓差；取相同的液面下降高度，ΔE、ΔP分別從所述儲液容器中液面下降高度和固相多孔介質(zhì)兩端液壓差的關(guān)系曲線、所述儲液容器中液面下降高度和固相多孔介質(zhì)兩端流動電位的關(guān)系曲線中獲取。