Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ЖИДКОМ ЭЛЕКТРОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ РЕГИСТРАЦИИ
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ЖИДКОМ ЭЛЕКТРОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ РЕГИСТРАЦИИ

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ЖИДКОМ ЭЛЕКТРОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ РЕГИСТРАЦИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в физической химии. Сущность изобретения: способ включает следующие операции. Через межфазную границу жидких металла и электролита пропускают переменный или импульсный ток фиксированной амплитуды и частоты, деформируют границу твердым телом и регистрируют амплитуду упругих колебаний распространяющихся в твердом теле на частоте, равной или кратной частоте переменного тока, по которой определяют силу, действующую на твердое тело. Границу раздела деформируют путем погружения части твердого тела в обе жидкости, а упругие колебания регистрируют на непогруженной его части. Границу раздела совмещают с кромкой твердого тела, перемещением кромки устраняют мениск, регистрируют упругие объемные или поверхностные волны. Можно границу раздела формировать в виде капли металла в электролите. Устройство для регистрации электрокапиллярных явлений содержит ячейку с жидкими электродом и электролитом, стержень, деформирующий границу раздела между ними, и блок задания потенциала жидкого электрода. Жидкий электрод подключен к генератору переменного тока, а стержень скреплен с электромеханическим преобразователем, подключенным ко входу избирательного усилителя, настроенного на частоту переменного тока и соединенного с демодулятором. Торец стержня соединен с боковой поверхностью по линии сопряжения. Стержень может быть выполнен с выступающим цилиндрическим наконечником, который погружен в жидкий металл по верхний торец, причем боковая поверхность наконечника соединена с верхней торцевой поверхностью по линии сопряжения. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 17 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069849
Класс(ы) патента: G01N13/02
Номер заявки: 5058138/25
Дата подачи заявки: 07.08.1992
Дата публикации: 27.11.1996
Заявитель(и): Гохштейн Александр Яковлевич
Автор(ы): Гохштейн Александр Яковлевич
Патентообладатель(и): Гохштейн Александр Яковлевич
Описание изобретения: Изобретение относится к физической химии.
Известен метод эстанса, позволяющий измерить переменное поверхностное натяжение твердых тел.
Известен также способ исследования электрокапиллярных явлений на жидком электроде, включающий деформирование межфазной границы жидких металла и электролита твердым телом, ее поляризацию и измерение действующей на твердое тело силы, по которой судят о межфазном поверхностном натяжении. Для этого жидкий металл, покрытый слоем жидкого электролита, опускают конец стержня и сравнивают веса стержня до и после его контакта с жидким металлом. Стационарность измерения веса стержня ограничивает скорость перехода от одного значения потенциала жидкого металлического электрода к другому и препятствует проведению исследований в потенциодинамическом режиме. Кроме того, при изменении потенциала наряду с поверхностным натяжением меняется и краевой угол смачивания стержня жидким металлом, что создает погрешность, которая наиболее существенна при определении потенциала нулевого заряда по максимуму электрокапиллярной кривой.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что через межфазную границу пропускают переменный ток фиксированной частоты и на частоте, равной или кратной частоте переменного тока, избирательно регистрируют распространяющиеся в твердом теле упругие волны, посредством которых выделяют переменную составляющую силы, действующей на твердое тело.
Формируют горизонтальную межфазную границу жидких металла и электролита, деформируют ее торцевой поверхностью твердого тела, выполненного в виде стержня, упругие волны регистрируют на непогруженной в электролит части стержня. Межфазную границу совмещают с кромкой между боковой и нижней торцевой поверхностями стержня, перемещают стержень по вертикали до устранения мениска межфазной границы. Регистрируют объемные или поверхностные упругие волны. Переменный ток пропускают импульсами, а упругие волны регистрируют в интервалах между импульсами переменного тока. Масштаб результатов измерений в единицах поверхностного натяжения либо потенциала определяют путем сравнения амплитуд колебаний стержня в исследуемой и эталонной системах.
В другом варианте способа межфазную границу формируют путем образования капли металла в электролите, которую деформируют твердым телом.
Известно устройство для регистрации электрокапиллярных явлений на жидком электроде, содержащее ячейку с жидкими электродом и электролитом, твердое тело, выполненное в виде цилиндрического стержня, установленного в ячейке с возможностью перемещения, и блок задания потенциала жидкого электрода.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что содержит генератор переменного тока, а стержень в верхней его части скреплен с электромеханическим преобразователем, подключенным ко входу избирательного усилителя, соединенного с демодулятором.
Нижний конец стержня снабжен радиальным выступом в виде фланца, который погружен в жидкий металл по верхний торец.
Ячейка включает цилиндрический стакан и вставленную в него цилиндрическую втулку, отделенную от дна стакана зазором, во втулку выполнены центральное глухое отверстие и сообщающиеся с ним боковые отверстия, часть которых является сквозными с выходом в зазор, в боковые отверстия вставлены токовыводы, нижние концы которых фиксированы гнездами во втулке либо стакане.
Возможны варианты выполнения устройства. Стержень может быть составлен из двух частей, выполненных из диэлектрика и металла, граница между которыми совмещена с межфазной границей жидких металла и электролита. Существует вариант устройства, в котором оно снабжено средствами формирования висящей капли жидкого металла в электролите, а стержень включает изогнутую пластину с горизонтальным участком, подведенным под полюс висящей капли. В другом варианте устройство снабжено средствами формирования лежащей капли жидкого металла в электролите, а стержень подведен к полюсу лежащей капли.
Вместо снятия электрокапиллярной кривой и ее последующего дифференцирования для определения точки нулевого заряда, соответствующей максимуму электрокапиллярной кривой, предложенный способ обеспечивает непосредственное измерение производной благодаря регистрации амплитуды колебаний поверхностного натяжения, которая пропорциональна амплитуде возбуждаемых в твердом теле упругих волн. Это существенно повышает точность измерений, так как пересечение кривой амплитуды с нулевой линией в единственной точке, совпадающей с точкой нулевого заряда, менее чувствительно к погрешности, чем пологий максимум интегральной кривой. В окрестности нуля кривая амплитуды допускает сколь угодно большое усиление в противоположность максимуму.
Изменение краевого угла с потенциалом процесс медленный даже на звуковых частотах. Оно не успевает следовать за колебаниями потенциала и не искажает положения нуля амплитуды. Предлагаемый способ вводит в эксперимент дополнительную степень свободы частоту колебаний поверхностного натяжения, которую можно менять в широких пределах, от звуковых до радиочастот, что позволяет исследовать быстрые поверхностные процессы, не доступные наблюдению в обычных условиях стационарных измерений. Применима также развертка среднего потенциала жидкого электрода с регулируемой скоростью.
Увеличение частоты переменного тока через межфазную границу сопряжено с необходимостью увеличения его амплитуды, что сопровождается увеличением наводок и выделения тепла в электролите. Регистрация упругих волн в интервалах между импульсами переменного тока позволяет исключить эти помехи. Такой режим регистрации возможен благодаря конечной скорости распространения упругих волн от места их возбуждения к месту их приема.
Значительная дальность распространения упругих волн делает возможным применение данного способа к труднодоступным объектам, например, ионным и металлическим расплавам при повышенных температурах.
В отличие от измерений веса, требующих вертикальной составляющей поверхностного натяжения, возбуждение упругих волн возможно при горизонтальном положении границы раздела двух жидкостей, что позволяет работать без мениска, исключив, таким образом, погрешность, связанную с искривлением границы фаз и возбуждением волн в жидкостях.
На чертежах показаны: фиг.1 безменисковое соединение твердого тела с межфазной границей двух жидкостей при исследовании электрокапиллярных явлений; фиг.2 фрагмент разреза А-А на фиг.1; фиг.3 узел I на фиг.1; фиг.4 узел II на фиг.1; фиг.5 соединение ступенчатой поверхности твердого тела с границей раздела двух жидкостей; фиг.6 фрагмент разреза Б-Б на фиг.5; фиг.7 узел III на фиг. 5; фиг. 8 узел IV на фиг.5; фиг.9 взаимодействие твердого тела с капельным электродом в жидком электролите при регистрации колебаний поверхностного натяжения; фиг.10 вариант контакта твердого тела с висящей каплей; фиг.11 контакт твердого тела с лежащей каплей; фиг.12 устройство для регистрации электрокапиллярных явлений; фиг. 13 разрез В-В на фиг.12; фиг.14 электрод в форме вкладыша для подвода переменного тока к границе раздела; фиг. 15 втулка электролитической ячейки (разрез Г-Г на фиг.13); фиг.16 диаграмма формирования и задержки импульсов переменного поверхностного натяжения; фиг. 17 дифференциальная электрокапиллярная кривая жидкой амальгамы золота в водном растворе серной кислоты.
Ниже приведены примеры осуществления способа исследования электрокапиллярных явлений.
Пример 1 (фиг.1-4). Сосуд 1 с вертикальными стенками 2 размещают внутри сосуда большего размера и заливают до краев 3 жидким металлом 4, например, ртутью или жидкой амальгамой. Сверху жидкий металл покрывают слоем 5 жидкого электролита 6 с меньшей, чем у жидкого металла, плотностью, например, водным раствором серной кислоты, с образованием границы 7 раздела между жидкостями. Внутренний сосуд 1 стабилизирует уровень границы раздела и ограничивает ее площадь.
Жидкий электролит приводят в контакт со вспомогательными электродами для задания переменного тока, среднего по времени потенциала жидкого металла и с электродом сравнения. Контакт выполняют непосредственным погружением, например, электрода 8 для задания переменного тока, либо через сифоны.
В качестве твердого тела для деформирования границы раздела используют вертикально расположенный стержень 9 из диэлектрика, например, сапфира, плавленого кварца, боросиликатного стекла. Стержень имеет круглое сечение с диаметром, уменьшающимся по длине стержня от рабочего нижнего конца 10 к верхнему тыльному концу 11, и продольную полость 12, закрытую снизу пробкой 13. Нижняя торцевая поверхность 14 стержня отделена от боковой поверхности 15 стержня кромкой 16. Кромку выполняют с минимально возможным радиусом закругления 17 (фиг.3), который должен быть, по крайней мере, на порядок меньше длины упругой волны.
На верхнем конце стержня устанавливают электромеханический преобразователь 18, который содержит ряд дискретных кольцевых электродов 19, 20, нанесенных в виде металлической пленки на боковую поверхность стержня с шагом, равным половине длины волны λ, пьезоэлектрический слой 21 из окиси цинка и сплошной электрод 22 в виде металлической пленки, покрывающей слой 21. Дискретные электроды соединены накоротко через один и подключены к выводам 23, 24. Тыльный конец стержня с преобразователем заключены в металлический экран 25, защищающий преобразователь от наводок.
Вместо стержня из диэлектрика может быть использован стержень из металла либо стержень, составленный из диэлектрика и металла, соприкасающихся по границе 26, расположенной поперек стержня. Совмещение границы 26 между твердыми фазами с границей 27 между жидкими фазами дает четырехфазную границу 28 в виде окружности на поверхности стержня.
Вертикальным перемещением стержня выравнивают мениск границы раздела жидкостей до положения 29 (фиг.3), совпадающего с горизонтальным уровнем 30 жидкого металла в центральной части сосуда 1. Для перемещения и закрепления стержня используют хвостовую его часть 31, которая отделена ступенью 32 от тыльной части с преобразователем. Безменисковое соединение твердого тела с границей раздела возможно при краевом угле q, большем или равном 90o, что выполнено, например, для контакта ртути со многими диэлектриками, в частности, стеклом, в водных растворах.
После установки стержня задают потенциал жидкого металла 4 относительно электрода сравнения, например, нормального водородного электрода (Н.В.Э.). Значение потенциала выбирают из области поляризуемости границы раздела, например, от +0,5 до -0,8 В (отн. Н.В.Э.) для ртути в водном растворе серной кислоты. С помощью электрода 8 через границу 7 раздела пропускают переменный ток с фиксированными амплитудой и частотой. На частоте переменного тока избирательно регистрируют амплитуду упругих колебаний стержня, распространяющихся от границы раздела двух жидкостей к преобразователю. Переменное напряжение на клеммах 23, 24 преобразователя пропорционально амплитуде упругих волн и амплитуде возбудившего эти волны поверхностного натяжения. Изменяют потенциал жидкого металла и находят его значение, при котором регистрируемый сигнал проходит через нуль и меняет знак. Таким путем определяют потенциал нулевого заряда для исследуемой системы.
Если потенциал нулевого заряда оказывается за пределами области поляризуемости, его находят экстраполяцией зависимости амплитуды поверхностного натяжения от потенциала.
Для регистрации колебаний поверхностного натяжения могут быть использованы как объемные, так и поверхностные упругие волны. Использование поверхностных упругих волн целесообразно в диапазоне частот 1 МГц 1 ГГц, когда их длина становится существенно меньше диаметра стержня. Например, у стержня из сапфира со скоростью упругих поверхностных волн 5200 м/с длине волны l=1 соответствует частота 5,2 МГц. При этом диаметр стержня должен быть больше 10 мм. Затухание поверхностных волн в данных условиях составляет по порядку величины на волну: 0,1 на погруженной части стержня и 0,001 на непогруженной части. При толщине слоя 5 жидкого электролита 10 мм он ослабляет поверхностную волну указанной частоты в три раза. Увеличение частоты может быть компенсировано уменьшением толщины слоя электролита. Уменьшение диаметра стержня с высотой концентрируют энергию волн.
Пример 2 (фиг.5-8). Отличается от предыдущего характером взаимодействия мениска, стержня и преобразователя. Стержень 33 выполняют со ступенчатым изменением диаметра по длине стержня. В контакт с границей 34 раздела жидкостей приводят кромку 35 ступени 36 стержня, обращенной вверх. Ступень имеет форму фланца 37, боковую поверхность 38 которого погружают в жидкий металл. Перемещением стержня деформируют мениск 39 границы раздела жидкостей с образованием воронки 40 вокруг стержня. Угол α наклона границы 34 раздела к горизонтали в месте контакта мениска с кромкой 35 устанавливают в пределах от 45o до 90o (фиг.7).
Со стороны внутреннего стакана 41 мениск удерживается кромкой 42 стенки 43 при любом краевом угле x смачивания стенки металлом. Такое положение мениска возможно благодаря перетеканию избыточного металла через стенку. Переменный ток через границу 34 раздела пропускают с помощью электрода 44, составленного из двух секторов 45, 46. Продольные колебания стержня регистрируют пьезоэлементом 47 в виде пластины 48 из пьезокерамики с нанесенными на обе стороны пластины электродами 49, 50, имеющими токовыводы 51, 52.
Пьезоэлемент скреплен с верхним торцом 53 стержня. Сам стержень закреплен на металлической мембране 54 буртиком 55, выполненным в средней части стержня. Мембрана экранирует пьезоэлемент от наводок. Возможно также соединение стержня с торцом вспомогательного держателя 56, скрепленного с пьезоэлементом.
При пропускании переменного тока с амплитудой плотности тока на границе раздела Dl на кромку 35 фланца действует переменная распределенная сила. Ее равнодействующая направлена вдоль оси стержня и имеет амплитуду
DF = 2π(r/ω)sinα(∂γ/∂qΔj,,
где F равнодействующая сила,
γ поверхностное натяжение,
r радиус фланца,
a угол наклона границы раздела,
w угловая частота переменного тока,
D знак амплитуды.
q поверхностная плотность заряда жидкого металла.
Масштаб сигнала от исследуемой системы двух жидкостей может быть определен путем сравнения с сигналом от эталонной системы при одинаковом расположении стержня в обоих системах. В качестве эталонной может быть использована, например, система, состоящая из ртути и водного раствора хлористого калия. Для определения потенциала нулевого заряда знание масштаба амплитуды сигнала не обязательно.
Пример 3 (фиг.9-11). В жидкий электролит 6 погружают капилляр 57, сообщающийся с резервуаром 58, в котором находится жидкий металл 4. Рядом с капилляром в жидкий электролит частично погружают изогнутую пластину 59, нижний конец которой образует горизонтальную полку 60, а верхний конец скреплен с пьезоэлементом 61, защищенным металлическим экраном 62. Полку 60 устанавливают под торцом 63 капилляра. Подымают управляемый электромагнитом клапан 64, запирающий устье 65 капилляра, на контролируемый интервал времени, достаточный для образования стационарной капли 66, нижний полюс 67 которой упирается в полку 60 и деформирован ею. Зона 68 контакта капли с полкой ограничена трехфазной границей 69, имеющей форму окружности.
Задают потенциал капли в диапазоне частот с фиксированной верхней границей. Через вспомогательный электрод 70, жидкий электролит 6 и каплю 66 пропускают переменный ток с частотой, превосходящей верхнюю границу частоты задания потенциала. С помощью пьезоэлемента регистрируют упругие колебания пластины 59, вызванные колебаниями поверхностного натяжения капли жидкого металла в жидком электролите. Сила переменного поверхностного натяжения передается полке двумя путями: непосредственно на границе 69 и через переменное давление на зону 68 контакта.
Измеряют зависимость амплитуды поверхностного натяжения от среднего потенциала. Ищут точку обращения амплитуды в нуль. Для повторения опыта со свежей границей раздела каплю удаляют качалкой 71, управляемой электромагнитом, и воспроизводят новую каплю.
В качестве приемника колебаний поверхностного натяжения могут быть использованы также трубка 72, которая подведена под каплю 73, подвешенную на капилляре 74, и стержень 75, опущенный торцом 76 на верхний полюс 77 капли 78, которая лежит на торце 79 изогнутого капилляра 80.
Устройство для регистрации электрокапиллярных явлений ( фиг.12 15) содержит ячейку 81 с исследуемыми жидкими электролитом 82 и электродом 83, блок 84 задания потенциала электрода и стержень 85, касающийся поверхности жидкого электрода.
Устройство снабжено генератором 86 переменного тока, избирательным усилителем 87 и демодулятором 88. Стержень скреплен с электромеханическим преобразователем 89, выход которого соединен со входом избирательного усилителя. Стержень выполнен в форме цилиндра с фланцем 90 на нижнем конце. Ячейка включает цилиндрический стакан 91 и цилиндрическую втулку 92, вставленную в стакан с образованием зазора 93 под дном 94 втулки. Во втулке вдоль ее оси выполнены центральное глухое отверстие 95 и сообщающиеся с ним боковые отверстия, часть которых, например, отверстия 96, 97, глухие, а часть, например, отверстия 98, 99, сквозные.
В боковые отверстия вставлены металлические токовыводы 100, 101, заключенные в изолирующие трубки 102. Нижние концы трубок имеют отверстия 103 для контакта с жидким металлом и входят в гнезда 104, выполненные в стакане либо во втулке. Верхние концы трубок проходят через отверстия 105 в крышке 106 ячейки. Крышка центрирована на стакане бортом 107. Трубки снабжены фланцами 108. На горловину 109 крышки одета металлическая трубка 110 с резьбой NN 111 в верхней части. На трубку навернута накидная гайка 112 с мембраной 113. Нижняя сторона мембраны скреплена со стержнем 85, верхняя с электромеханическим преобразователем 89, в качестве которого использован керамический пьезоэлемент. Периферия преобразователя заделана в кольце 114, скрепленном с накидной гайкой. На кольце установлена контактная пружина 115, в которую упирается вилка 116 штеккера 117, вставленного в гнездо экрана 118.
Втулка 92 имеет фланец 119 с выточкой 120 для сочленения со стаканом и крышкой ячейки. В центральном отверстии 95 выполнен уступ 121 для фланца 122 вспомогательного электрода 123, используемого для пропускания переменного тока. Боковой поверхностью 124 электрод входит в центральное отверстие 95. В нижней части электрода 123 выполнены вырезы 125 на уровне каналов 126, 127, соединяющих центральное отверстие с боковыми и заполненных электролитом. Вблизи дна 128 центрального отверстия выполнен канал 129, соединяющий центральное отверстие 95 с боковым отверстием 96 и заполненный исследуемым жидким металлом. Сверление каналов выполняют снаружи вдоль осей 130 с последующей заделкой входов.
Нижняя часть втулки образует колокол 131. На дно 132 стакана залит жидкий металл 133, служащий вспомогательным электродом 134, который соединен с блоком 84 задания потенциала через индуктивность 135. К электроду 134 через емкость 136 подключен выход модулятора 137, один вход которого соединен с выходом генератора 86 переменного тока, а другой вход с выходом генератора 138 тактовых прямоугольных импульсов. Выход модулятора 137 с емкостью 136 может быть переключен на вспомогательный электрод 123.
Тактовые импульсы от генератора 138 поступают также на электронный коммутатор 139, периодически подключающий преобразователь 89 ко входу избирательного усилителя 87. Опорный сигнал от генератора 86 поступает на вход демодулятора 88 через фазовращатель 140.
Вырабатываемое генератором 138 напряжение V в виде импульсов с длительностью t, с промежутками m и периодом Т формирует импульсы 142 переменного тока с той же длительностью. На вход избирательного усилителя поступают преобразованные импульсы переменного поверхностного натяжения 143 с задержкой d, равной времени прохождения упругих волн вдоль стержня ( фиг.16, индексом "о" обозначены средние по времени значения плотности тока j и поверхностного натяжения g). Например, для стержня из сапфира с расстоянием 10 см от кромки 16 до преобразователя 18 (фиг.1) задержка d при распространении поверхностных волн составляет 20 мкс. В этих условиях для частоты 5,2 МГц приемлема длительность t = 15мкс с числом колебаний 78 в одном импульсе поверхностного натяжения при Т=40 мкс.
На достаточно низких частотах, например, в звуковом диапазоне, регистрацию колебаний поверхностного натяжения осуществляют без прерывания переменного тока. При фиксированной вдоль оси потенциала Е амплитуде плотности тока, Δj = const, регистрируемая амплитуда поверхностного натяжения Δγ пропорциональна производной поверхностного натяжения по плотности заряда, ∂γ/∂q.
В устройстве могут быть использованы следующие материалы. При исследовании водных и органических растворителей втулку, стакан и крышку ячейки изготавливают из тефлона. При исследовании ионных расплавов втулку изготавливают из нитрида бора, крышку из оксида алюминия, стакан из оксида алюминия либо, как в случае расплава криолита, из графита. При необходимости четырехфазную границу раздела на стержне получают нанесением диэлектрического покрытия на металлическую подложку. Для преобразователя в виде пластины используют пьезокерамику из титаната-цирконата свинца. Трубку 110 изготавливают из хромоникелевой стали либо титана с длиной, достаточной для вывода преобразователя 89 из зоны повышенной температуры. При выборе исследуемых жидких металлов ртуть, свинец, железо, алюминий и другие - существенно, что повышение частоты переменного тока расширяет область поляризуемости по переменному току.
Способ применен, в частности, для исследования границы раздела между жидкой насыщенной амальгамой золота и водным раствором 0,2 н H2SO4 при частоте переменного тока 5 кГц, амплитуде плотности тока Δj = 0,01A/см2 (см.фиг.17). В данном опыте использованы: стержень из боросиликатного стекла в виде трубки с наружным диаметром 5 мм, толщиной стенки 1 мм, длиной 70 мм, с фланцем, полученным развальцовкой конца трубки до диаметра 7 мм; тефлоновый стакан наружного диаметра 50 мм, тефлоновая втулка наружного диаметра 40 мм с центральным отверстием диаметром 12 мм и глубиной 28 мм. В качестве донного электрода 134 использована ртуть. Кривая амплитуды поверхностного натяжения, пропорциональная производной ∂γ/∂q, 144 пересекается с нулевой линией 145 в точке 146 при потенциале 0,07 В отн. Н.В.Э. что указывает положение максимума электрокапиллярной кривой и точки нулевого заряда.
Предлагаемое устройство может быть использовано также для регистрации эффекта, обратного колебаниям поверхностного натяжения. Границу раздела двух жидкостей деформируют путем погружения части твердого тела в жидкости. Упругой деформацией непогруженной части твердого тела в контакте с преобразователем, питаемым переменным током, возбуждают упругие волны в сторону границы раздела. Регистрируют колебания скачка потенциала на границе раздела двух жидкостей при блокировке переменного тока через эту границу на частоте упругой деформации. Блокировку достигают размыканием цепи ячейки либо введением в цепь заградительного фильтра или нагрузочного сопротивления.
Формула изобретения: 1. Способ исследования электрокапиллярных явлений на жидком электроде, включающий деформирование межфазной границы жидких металла и электролита твердым телом, ее поляризацию и измерение действующей на твердое тело силы, по которой судят о межфазном поверхностном натяжении, отличающийся тем, что через межфазную границу пропускают переменный ток фиксированной частоты и на частоте, равной или кратной частоте переменного тока, регистрируют распространяющиеся в твердом теле упругие волны, посредством которых выделяют переменную составляющую силы, действующей на твердое тело.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют горизонтальную межфазную границу жидких металла и электролита, деформируют ее торцевой поверхностью твердого тела, выполненного в виде стержня, а упругие волны регистрируют на не погруженной в электролит части стержня.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что межфазную границу совмещают с кромкой между боковой и нижней торцевой поверхностями стержня и перемещают стержень по вертикали до устранения мениска межфазной границы.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрируют объемные либо поверхностные упругие волны.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что переменный ток пропускают импульсами, а упругие волны регистрируют в интервалах между импульсами переменного тока.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что межфазную границу формируют путем образования капли металла в электролите, которую деформируют твердым телом.
7. Устройство для регистрации электрокапиллярных явлений на жидком электроде, содержащее ячейку с жидким электродом и электролитом, твердое тело, выполненное в виде цилиндрического стержня, установленного в ячейке с возможностью перемещения, и блок задания потенциала жидкого электрода, отличающееся тем, что оно содержит генератор переменного тока, а стержень в верхней его части скреплен с электромеханическим преобразователем, подключенным к входу избирательного усилителя, соединенного с демодулятором.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что нижний конец стержня снабжен радиальным выступом в виде фланца, который погружен в жидкий металл по верхний торец.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что стержень составлен из двух частей, выполненных из диэлектрика и металла, граница между которыми совмещена с межфазной границей жидких металла и электролита.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что ячейка включает цилиндрический стакан и вставленную в него цилиндрическую втулку, отделенную от дна стакана зазором, во втулке выполнены центральное глухое отверстие и сообщающиеся с ним боковые отверстия, часть которых является сквозными с выходом в зазор, в боковые отверстия вставлены токовыводы, нижние концы которых фиксированы гнездами во втулке либо стакане.
11. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что оно снабжено средствами формирования висящей капли жидкого металла в электролите, а стержень включает изогнутую пластину с горизонтальным участком, который подведен под полюс висящей капли.
12. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что оно снабжено средствами формирования лежащей капли жидкого металла в электролите, а стержень подведен к полюсу лежащей капли.