Метою роботи є підвищення оперативності контролю концентрації ПАР у водних розчинах за динамічним ПН шляхом розроблення теоретичних і методологічних основ запропонованого методу пульсуючого меніска. Відповідно до цієї мети необхідно вирішити такі задачі: - провести аналіз відомих методів визначення концентрації ПАР у розчинах на предмет обґрунтування доцільності напрямку визначення концентрації ПАР за динамічним ПН; - провести порівняльний аналіз відомих методів дослідження динамічного ПН та їх технічних реалізацій на предмет перспективи методу пульсуючого меніска; - розробити і дослідити математичну модель процесу пульсації рідинного меніска в околі максимального тиску у ньому; - розробити метод пульсуючого меніска для визначення концентрації ПАР у водних розчинах за динамічним ПН; - розробити та виготовити прилад для контролю концентрації ПАР у водних розчинах за динамічним ПН методом пульсуючого меніска; - здійснити метрологічний аналіз розробленого методу і приладу для визначення концентрації ПАР у водних розчинах за динамічним ПН методом пульсуючого меніска, а також розробити методику метрологічного забезпечення приладу. - провести лабораторні і натурні випробування розробленого приладу контролю концентрації ПАР у водних розчинах за динамічним ПН методом пульсуючого меніска. Об'єктом дослідження є процес контролю вмісту ПАР у водних стоках промислових підприємств, річках, водоймищах, тощо. ЗМІСТ ВСТУП 4 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РОЗЧИНІВ ПОВЕРХНЕВО - АКТИВНИХ РЕЧОВИН І ВИЗНАЧЕННЯ ЇХ КОНЦЕНТРАЦІЇ 10 1.1. Обґрунтування необхідності контролю концентрації поверхнево -активних речовин у розчинах 10 1.2. Аналіз методів контролю концентрації поверхнево-активних речовин у розчинах 13 1.3. Суть фізико - хімічного процесу адсорбції поверхнево - активних речовин на поверхню розділу фаз рідина-газ 17 1.4. Аналіз відомих методів і засобів вимірювання поверхневого натягу, що можуть бути використані при визначення концентрації поверхнево-активних речовин у рідинах 21 Обґрунтування і вибір напрямку дослідження 40 РОЗДІЛ 2. ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДУ ПУЛЬСУЮЧОГО МЕНІСКА ДЛЯ КОНТРОЛЮ КОНЦЕНТРАЦІЇ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН У РІДИНАХ 42 2.1. Суть методу пульсуючого меніска 42 2.2. Математична модель процесу росту поверхні меніска на межі розділу рідина газ 44 2.3. Особливості зміни параметрів бульбашки при переході через екстремальні стани 55 2.4. Моделювання процесу пульсації меніска в околі максимального тиску в ньому 62 Висновки до другому розділу 80 РОЗДІЛ 3. РОЗРОБЛЕННЯ ПРИЛАДУ ДЛЯ КОНТРОЛЮ КОНЦЕНТРАЦІЇ ПОВЕРХНЕВО - АКТИВНИХ РЕЧОВИН У РІДИННИХ СЕРЕДОВИЩАХ ЗА ДИНАМІЧНИМ ПОВЕРХНЕВИМ НАТЯГОМ 81 3.1. Розроблення структурної схеми приладу ВКР-1 81 3.2. Технічна реалізація основних структурних блоків приладу ВКР-1 83 3.3. Інформаційно-вимірювальний канал перетворення даних приладу ВКР-1 95 3.4. Особливості програмного забезпечення роботи приладу ВКР-1 102 3.5. Контроль концентрації розчинів ПАР приладом ВКР-1 110 Висновки до третьому розділу 114 РОЗДІЛ 4. АНАЛІЗ МЕТРОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИЛАДУ ВКР-1 115 4.1. Аналіз складових похибки приладу ВКР-1 115 4.2. Оцінка інструментальних і методичних похибок приладу ВКР-1. 116 4.3. Похибка визначення концентрації поверхнево-активних речовин у розчинах за поверхневим натягом на межі розділу рідина-газ 123 4.4. Розроблення методики метрологічної атестації приладу ВКР-1.... 125 Висновки по четвертому розділу 130 РОЗДІЛ 5. ВИПРОБУВАННЯ ПРИЛАДУ ВКР-1 131 5.1. Методика лабораторних випробувань приладу ВКР-1 131 5.2. Результати лабораторних випробувань приладу ВКР-1 і їх аналіз 133 5.3. Випробування приладу ВКР-1 на реальних розчинах ПАР 142 Висновки по п'ятому розділу: 147 ВИСНОВКИ 148 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 150 ДОДАТКИ 164