Для оценки способности пузырьков удерживать частицы ми­нералов может служить, например, «пузырьковая машина», о ш - санная в одной из ранних работ В. И. Классена. С помощью этого прибора измеряют минимальное расстояние IMHн между пузырьком воздуха и слоем частиц минерала, при котором про­исходит прилипание первой крупинки к пузырьку. Прилипае - Мость K Можно оценить как K—Ljlmm-

Непосредственно измерить силу прилипания частицы мине­рала к пузырьку воздуха можно с помощью прибора, схема которого показана на рис. 52. Пузырьки различных диаметров выдувают из раствора с помощью шприца 3. К пузырьку медлен-

А1 2

J ,6

Ч

Рис. 52. Схема прибора для определения силы прилипания пузырька газа

К минералу:

1 — мнкроманипулятор; 2 — микроскоп; 3 — шприц; 4 — стержень нз кварца; 5 — кювега

Для исследуемого раствора

Рис. 53. Устройство для изучения силы отрыва частиц от пузырьков пен и по­верхностей растворов: /—стеклянный цилиндр; 2 — кварцевая пружина; 3 — шарик; 4— кювета с пеной (рас­твором); 5 — манипулятор; 6 — катетометр.

1 19

Рнс. 54. Схема прибора для изучения разрушения пле­нок [99].

ZV7X

Но подводят кварцевый стержень - t с нрнкреп - леппой к нему частицей минерала. Силу отрыва оценивают по степени прогиба стержня. Предва­рительно стержень калибруют с помощью гирек но катетометру.

Степень концентрирования веществ в пене оп­ределяют, исходя нз отношения [224]

K = Сп/Со

Где с,, и Со — концентрация вещества в пенном продукте и ________ __

В исходном растворе соответственно. J-------- 4

Для изучения прилипаемости твердых частиц к пузырькам пены при очистке поверхностей пенами рекомендован простой прибор [225], который обеспечивает контакт частицы с пузырь­ком из воздушной среды (по крайней мере, в нача шпын мо­мент). Чувствительным элементом прибора (рис. 53) служит откалиброванная кварцевая пружина 2, на которую подвешен шарик 3, приготовленный оплавлением тончайшей стеклянной нити. Пружина с шариком помещена в стеклянный цилиндр 1. Шарик осторожно приводят в контакт с пеной или раствором ПАВ, а затем медленно отрывают его от поверхности. Растяже­ние пружины в момент отрыва измеряют катетометром. Прибор устанавливают па массивный стол, вмонтированный в капи­тальную стену подвального помещения для исключении влияния вибраций на результаты опытов.

6.3. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАЗРЫВА ПЛЕНОК

Чаще всего для изучения разрыва свободных двусторонних пленок используют скоростную киносъемку [99, 108]. Па рис. 54 приведена схема прибора для изучения индуцнроваино-

Рис 55. Блок схема установки для изучения разрыва пленок в пене (а) и

Датчик (б):

/ — стабилизатор, //— выпрямитель; /// — тенэометрическнй усилитель; IV — осцилло­граф; V — тензометрнческие сопротивления. / — корпус; 2 — неподвижная опора; 3— стальная пластина со стеклянным шариком; 4. 6 — тензометрнческие сопротивления; 5 — головка; 7 — манипулятор.

С око П'
Го разрушения пленки. Пленка образуется при извлечении стек­лянной или платиновой рамки из раствора до определенной вы­соты. Через электроды, размещенные по обе стороны пленки, пропускают импульс тока, разрушающий пленку. Разрыв фик­сируют кинокамерой.

Шварцем предложен акустический метод для изучения раз­рыва пленок в пене. Звук при разрушении усиливается микро­фоном. Регистрируют число разрывов в единицу времени и вы­числяют дпнамическне усилия, возникающие при разрыве пле­нок.

В работе [172] описана тензометрическая установка для изучения разрыва пленок в пене. На рис. 55 изображена блок - схема этой установки и датчик. Принцип работы ее заключает­ся в следующем: Стальную пластину (см. рис. 55,6) 3 толщи­ной 0,095 мм одним концом неподвижно закрепляют в голов­ке 5, которая при помощи манипулятора 7 может перемещаться в вертикальном направлении. К другому концу пластины при­клеен стеклянный шарик на стержне (диаметр шарика 0,56 мм). С обеих сторон пластины приклеены теизодатчики сопротивле­ния 4 (толщина проволоки 20 мкм). Два других тензодатчи - ка 6, включенных в электроизмерительную цепь, вынесены из корпуса установки. Сверху корпус имеет крышку с отверстием диаметром 2 мм для вывода наружу стеклянного шарика. При нанесении пены на стеклянный шарик пластина изгибается. Возникающие при разбалансировке электроизмерительной це­пи прибора импульсы усиливаются тензометрическими датчика­ми и шлейфовым осциллографом.

Для калибровки прибора свободный конец пластины (без изгиба) опу­скают на неподвижную опору 2. Прогиб пластины А/ измеряют катетометром. Нагрузку Р рассчитывают по уравнению:

Р = SMIE/13

Где Е — модуль упругости материала пластины; / — момент инерции; I — дли­на пластины.

На рис. 37 (см. гл. 4) представлена типичная осциллограм­ма, где hi соответствует давлению падающей пены. Значение его зависит от ряда факторов, не поддающихся строгому уче­ту. Так как пена обладает определенной вязкостью, колебания пластины (через шарик), вызванные нанесением пены, через 0,2 с затухают. Затем в результате перетекания жидкости из плоских участков пленок в каналы Плато, а также вследствие слияния и укрупнения пузырьков шарик, а на практике — час­тицы, всасываются внутрь пены. Об этом свидетельствует тот факт, что запись на осциллограмме после нанесения пены всег­да выше нулевой линии на Mi.