Переносный электротермометр Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

раствору технического фосфида цинка для определения содержания его в затравке. Для приготовления шкалы в колориметрические пробирки наливают стандартный раствор, начиная от 0,1 мл до 1 мл с интервалом в 0,1 мл, и доводят до объема 1 мл раствором № 7 для уравнивания кислотности, затем добавляют воду и реактивы в такой же последовательности и количествах, как и в пробу. Прибавление реактивов в пробу и стандартную шкалу производят одновременно. Результаты определения фосфида цинка в за!рав-ках приведены в таблице.

Таким образом относительная ошибка при определении фосфида цинка в затравках не превышает 12,5%.

* -¿г #

М. А. Колосов

Переносный электротермометр

Из Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР

Метод термоэлектрических измерений широко применяется для измерения температур, в особенности поверхностных (в частности, кожи) или глубинных. Использованию его в производственных, а в некоторых случаях и в клинических условиях препятствует необходимость применения зеркального гальванометра в качестве прибора, измеряющего термоэлектродвижущую силу. Зеркальный гальванометр — высокочувствительный прибор, пригодный для измерения самых слабых токов, вместе с тем в силу особенностей конструкции очень восприимчив ко всякого рода механическим колебаниям и требует особых условий для своей установки, что в ряде случаев не может быть выполнено. Тем более сложна работа с зеркальным гальванометром, если объекты измерений находятся в различных помещениях и требуется переноска всей установки для измерений. Использование же переносных стрелочных приборов, имеющих значительно меньшую, чем зеркальные гальванометры, чувствительность, затрудняется тем, что термоэлектродвижущая сила мала и, например, для широко применяемой пары медь-константан составляет около 4 милливольт на 100°, что позволяет определять температуру на этих приборах только с точностью нескольких градусов. Для более точного определения температуры могут быть применены потенциометры, однако в практической работе они недостаточно, удобны.

Термоэлектрический метод дает возможность вместе с тем путем последовательного, включения нескольких термоэлементов (так называемый термостолбик) увеличить термоэлектродвижущую силу в несколько раз; но одновременно с этим увеличивается, сопротивление цепи, что приводит к уменьшению силы тока.

Можно написать:

!_ Ет Е

+ Я,

т

где / — сила тока, проходящего в цепи термобатареи;

Е — электродвижущая сила, создаваемая одним термоэлементом; Ло — сопротивление гальванометра; # — сопротивление одного термоэлемента; т — число термоэлементов.

Из формулы следует, что нет большого смысла в значительном увеличении числа термоэлемеитов, так как если сопротивление гальванометра, будет равно сопротивлению одного термоэлемента, то при 10 термоэлементах сила тока возрастает в 1,2 раза по-сравнению с силой тока при 3 термоэлементах (из-за увеличения сопротивления в цепи). Поэтому в каждом частном случае значению сопротивления гальванометра и сопротивления термоэлемента есть свой разумный предел для количества термоэлементов, включаемых в цепь. Заметим, что наиболее выгодны условия работы, когда сопротивление-каждого термоэлемента мало.

Исходя из этих соображений, мы и приступили к конструированию переносного электротермометра на стрелочном гальванометре. Для уменьшения сопротивления термоэлементов было значительно сокращено расстояние между рабочим и нулевым спаем. С этой целью в эбонитовую трубку помещен термометр от психрометра Ассмана малой модели, на резервуаре которого размещены нулевые спаи, приклеенные к шарику шеллаковым лаком и защищенные войлочной изоляцией. Рабочие спаи смонтированы на рамке, прикрепленной к этой же эбонитовой трубке (прибор предназначен для измерения поверхностных температур). Из второго конца трубки выходят медные провода к гальванометру. Таким образом, в ручке прибора длиною около 20 см смонтирован термометр, на котором закреплены нулевые спаи, и рамка, на которой расположены рабочие спаи.

4 Гигиена и санитария, № 10

49

Принципиальная схема прибора показана на рис. I. Переключатель направления тока позволяет измерять температуру поверхности как в случае, если ее температура выше температуры нулевых спаев (термометра), так и в обратном случае. Гальванометр и переключатель смонтированы на панели в ящике 24X28X11 см. В этот же ящик укладывается и эбонитовая ручка прибора (рис. 2).

Для облегчения снятия показаний термометра в ручке против шкалы сделана дву-•сторонняя прорезь, позволяющая рассматривать шкалу со столбиком ртути на просвет.

Три термоэлемента были из-товлены из меди и константана диаметром 0,15 мм. Длина каждого термоэлемента составляет 20 см. В приборе использован стрелочный гальванометр ■Ленинградского физического института (тип С-1 с внутренним сопротивлением 14 ом и чувствительностью 1,2 • 10—6а.).

Градуировка зависимости отклонений гальванометра от температуры рабочих спаев производится погружением в воду. Как известно, термоэлектродвижущая сила Е, возникающая .вследствие разности температур

Рис. 1. Принципиальная схема прибора

Рис. 2. Переносная термопарная установка

Л1 нулевых и рабочих термоспаев, в небольших интервалах температур пропорциональна этой разности, т. е. Е — а ■ М.

Задачей градуировки является установление зависимости: п к ■ М, где п — число делений гальванометра;

к — коэфициент пропорциональности, находимый при градуировке;

— разность температур спаев (в нашем случае — разность между температурой измеряемого объекта и показаниями термометра, смонтированного в ручке).

Температура ? какого-либо объекта, после того как установлен при градуировке коэфициент пропорциональности, определяется как:

¡=10± Д/,

где ¿0 — температура нулевого спая, а знак + или — при М выбирается в зависимости от положения переключателя направления тока.

Вследствие того, что в предлагаемом нами приборе температура нулевого спая будет разной в помещениях, имеющих различную температуру, градуировка прибора производилась при температурах нулевого спая в 20° (основная градуировка) (рис. 3). Мы взяли также несколько контрольных точек для случая, когда температура нулевого спая выше температуры рабочего спая.

Проведенная по точкам основной градуировки (при температуре нулевого спая 20°) интерполяционная прямая обнаруживает несистематические отклонения лишь немногих отдельных точек в пределах 0,5—1 деления шкалы гальванометра, а поэтому можно считать зависимость между разностью температур и величиной отклонения ■стрелки гальванометра линейной по всей длине шкалы; постоянная цена деления в таком случае равняется 0,28°. Как показывает градуировка при температуре нулевого спая в 5°, а также при отрицательном перепаде температур из левого и рабочего спая, соответственные контрольные точки обнаруживают достаточное совпадение с основ-

ной интерполяционной прямой. Следовательно, можно пользоваться одной градуировкой прибора в диапазоне температур от 5° до 50° при температуре нулевого спая от 5° до 20°. Мы не имели возможности экспериментально определить, будет ли меняться градуировка при других температурах нулевого спая, но, исходя из теоретических оо-

Рис. 3. Градуировка электротермометра

•ображений, можно считать, что существенных изменений градуировки не будет при температурах нулевого спая в пределах 0—40°.

Опыт эксплуатации прибора в Институте гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР с 1946 г. по настоящее время показал вполне удовлетворительные его качества.

-А- -й-

П. Ф. Воронин

Сравнительная оценка способов минерализации пищевых продуктов при определении в них белков по методу

Кьельдаля

Для количественного определения белков в пищевых продуктах предложено несколько методов. Наибольшее распространение получил метод Кьельдаля. Самой трудоемкой его частью является минерализация исследуемого вещества и последующая отгонка аммиака. Следует отметить, что первоначальная методика Кьельдаля, предложенная в 1883 г., на протяжении 66 лет претерпела много видоизменений, касающихся как процесса сжигания, так и способов учета аммиака.

Для ускорения сжигания исследуемых объектов предложены различные окислительные смеси и катализаторы.

Мы поставили перед собой задачу сравнить скорость и эффективность минерализации пищевых продуктов в наиболее распространенных окислительных смесях. Для решения данной задачи нами были проведены две серии исследований.

Первая серия исследований имела целью изучить скорость минерализации пищевых продуктов. Для этого нами в параллельных анализах были испытаны окислительные смеси, состоящие из серной кислоты с прибавлением сернокислого калия, фосфорного ангидрида, персульфата калия, перекиси водорода, бихромата и марганцовокислого калия, селена и металлической ртути. В качестве исследуемых объектов нами были взяты пищевые продукты, богатые углеводами, белками и жирами: молоко сухое цельное, мясо сушеное (порошок) в смеси с крахмалом в соотношении 1 : 1 и овсяная мука.

4*

51