Viszkozitás (viszkozimetriával)

Viszkozitás, belső súrlódás - tulajdonát folyadékok és gázok, hogy mozgással szembeni ellenállást és az egyik réteg a másikhoz képest. A folyadékok viszkozitása a legtöbb könnyen kimutatható a transzfúzió vagy keverés közben.

Mennyiségileg a viszkozitási érték jellemzi egy értéket az úgynevezett dinamikus viszkozitása vagy a belső súrlódási együttható és jelöljük N, vagy U. A jellemző ez a fajta súrlódás, hogy nem figyelhető meg az interfész közötti szilárd és egy folyékony, és a teljes mennyisége a folyadék.

A készülék dinamikus viszkozitás a Nemzetközi Mértékegység Rendszer (SI) a pascal-s (Pa · s). Pa.s-egyenlő a dinamikus viszkozitása a közeg, amelyben a nyírófeszültség lamináris (rendelt) belül, és a különbség sebességgel rétegek, egy 1 m távolságban a merőleges irányban a sebesség 1 m / s, 1 Pa.

Kinematikus viszkozitása a dinamikai viszkozitás a közeg képest a sűrűsége ugyanazon a hőmérsékleten:

Az egység a kinematikus viszkozitás SI négyzetméter per másodperc (m2 / s). Amikor a kinematikus viszkozitása 1 m2 / s dinamikus viszkozitása közepes sűrűségű 1 kg / m3 értéke 1 Pa * s.

Gyakran használják, mint egy relatív érték, vagy a feltételes, viszkozitása (BV) - az arány a folyadék viszkozitása a víz viszkozitása ugyanazon a hőmérsékleten (lásd alább.).

A széles viszkozitási értékek, valamint a szükségét, hogy mérjük a viszkozitást alacsony vagy magas hőmérsékleten és nyomáson eredményeket sokféle meghatározására szolgáló módszerek a viszkozitás és szerkezete viszkoziméterek.

típusú viszkoziméterek

Attól függően, hogy a mérési módszer kapilláris viszkoziméterrel osztva (áramlási viszkoziméterek), labda, rotációs, rezgés és ultrahangos.

Amikor a kapilláris viszkoziméterrel mért áramlási ideje egy ismert mennyiségét (térfogat) folyadék átszállítására a kapilláris cső egy bizonyos átmérőjű. Üveg kapilláris viszkoziméter nagyobb valószínűséggel használják a gyakorlatban a kémiai laboratóriumokban.

Amikor végez viszkoziméterek mérni a sebességet a labda csepp a vizsgálati folyadék - ez a kisebb, annál viszkózus folyadék.

A forgási Vizkozításmérők mért nyomaték vagy forgási szögsebessége az egyik a két koaxiális szervek közötti rés, amely a vizsgálati folyadék. FIELD 0,5-1000000 mérési viszkozitás Pa * s. Ezek széles körben használják a meghatározására nagy viszkozitású folyadékokat és oldatokat polimer vegyületek.

Viszkozitás mérése rezgő viszkoziméterek alapján a rezgések amplitúdójának a vizsgált testfolyadék annak viszkozitását.

Ultrahangos viszkoziméterek mérésére a csillapítás mértéke a lengésének a magnetostriktív anyag van elhelyezve a vizsgálati folyadék.

Függetlenül attól, hogy a viszkoziméter design, a meghatározása viszkozitás kell végezni szigorú hőmérséklet-szabályozás.

Üveg kapilláris viszkoziméter

Méréséhez Folyadékok viszkozitását átlátható viszkoziméterek IWF-1, 2-IWF, mint Pinkevich, VPZHM, mint átlátszatlan - engedély (. Ábra 204).

A kinematikus viszkozitása folyékony v értéke a termék a lejárati idő t át a kapilláris bizonyos térfogatának egy viszkoziméterrel állandó C. A C konstans nem függ a hőmérséklettől, és határozza meg csak a geometriai méretei a viszkoziméter.

Ahhoz, hogy meghatározzuk az állandó a viszkoziméter használt hivatkozási folyadékok ismert kinematikus viszkozitás. Mérése áramlási ideje egy meghatározott térfogatú referencia folyadék meghatározott viszkoziméterrel állandó:

Viszkozitás állnak rendelkezésre a különböző hajszálerek, a kapilláris átmérője erősen befolyásolja a viszkoziméter állandó. Minden készlet kilenc viszkoziméterek belső kapilláris átmérője, amelyek között változik 0,34-5,5 mm, ami megfelel a értékek C = 0,003-30 cSt / s. Állítsa viszkoziméterrel típusú Pinkevich áll 11 viszkoziméterrel kapillárisok átmérőjű 0,4 és 4,0 mm.

Referenciaként folyadékot a kalibrációs viszkoziméterek kis viszkozitású folyadékokat lehet desztillált víz, átdesztillált, kinematikus viszkozitás amely figyelembe egyenlő 1,0067 cSt / s 20 ° C-on és 0,89748 centistokes / sec 25 ° C-on

A hatályos állam minden egyes kapilláris viszkoziméter előregyártott kell ellátni útlevél, ahol ez tartalmazza az állandó. Tehát IWF viszkoziméterek-1, 2-IWF, kiadott engedély a konstans értékét C: 0,003; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1; 3; 10 és 30 cSt / s. Állandó-típusú viszkoziméter VPMZH 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1 és 3 cSt / s.

Meghatározása kinematikai viszkozitás

Meghatározására szolgáló módszereket kinematikai viszkozitása gyakorlatilag a leggyakoribb.

kalibrációs viszkoziméterek

Új viszkoziméterek és viszkozitásmérők, már hosszú ideje működik, időszakosan ki kell alávetni ellenőrző kalibrálást.

A kalibrációs meghatározásából áll átáramlásának idejét viszkoziméterrel referencia folyadék. A munka megkezdése előtt viszkoziméterrel egymás után mossuk petroléterrel, kromát, csapvizet és desztillált víz, alkohol és dietil-éterrel, majd átöblítjük tiszta, száraz levegő.

Legyen IWF viszkoziméter 1-es típusú (ábra. 204) van kiválasztva a kalibrációs. A leágazó gázvezeték 3 tesz egy gumicsövet csatlakozik a fúvó, és tartja az ujját láb 2, fordított viszkoziméter merített lyuk térd 1 edényben való hivatkozással folyékony szopni azt viszkoziméter pumpás vagy jet szivattyú M2 címkék, biztosítva, hogy a kiterjesztések 4. és 5. nem képződik folyékony szünetek. Ezután láb 1 eltávolítjuk a folyadékot, és eltávolítjuk a tömlő kivezető cső 3.

Egy térd 1 visel gumicső; viszkoziméterrel folyadékban termosztátot, így, hogy a hosszabbító 4 megjelent a folyadék és megerősíteni függőlegesen egy bilincs állvány. Egy másik bilincs megerősítése hőmérő gömb segítségével, amely vízszintesnek kell lennie a közepén a kapilláris 6. A kemence hőmérsékletét beállítva 20 ± 0,2 ° C-on, és a viszkozimétert ezen a hőmérsékleten tartjuk 10-15 percig.

Ezután fúvógép vagy pumpa, csatlakozik egy gumicső, a folyadékot beszívja 1 láb körülbelül 1/3 a magassága, ügyelve arra, hogy nem képződik folyadék folytonossági hiányokat vagy buborékok. Leállítása a szívó, így a folyadék áramlását az expanziós az 5 figyelhető, és csökkenti a folyadék szintje. Ha a szint a szennyvíz simításokat M1 jelölés például a stopper; ha a folyadékszint érinti a jelet az M2, a stopper leáll. A felvétel után lejártát folyadék, ismételt meghatározását legalább négy alkalommal. Ezután, viszkozimétert mossuk, szárítjuk, újra töltse a referencia folyadék és újra előállítani, legalább négy meghatározás.

Ha a különbség az átlagos idő a két kísérlet nem haladta meg a 0,3%, majd megtalálni a számtani átlaga a lejárati időt, T a referencia folyadék mindkét kísérletben, és kiszámítjuk a viszkoziméterrel állandó:

Így a meghatározás

Határozzuk meg az idő folyamán a viszkoziméter vizsgálati folyadékot át pontosan ugyanaz, mint a kalibrálás során a referencia kapott. Ez csak akkor szükséges szem előtt tartani, hogy míg előinkubáltuk a vizsgálandó anyaggal viszkoziméterrel termosztátban növelni kell a hőmérséklet növelésével a vizsgált (10 percen át 20 ° C-on és 20 percen át 100 ° C-on).

Az értékek számtani középértékét folyékony lejárati időt viszkoziméterrel meghatározva, hogy a legközelebbi 0,1 s, és kiszámítjuk kinematikus viszkozitás (cSt) általános képletű:

ahol a C - állandó viszkoziméterrel cSt / s; m - a számtani átlagos áramlási ideje a folyadék; g - nehézségi gyorsulás helyén viszkozitás-mérés, cm / s2 (vehet g / 980,7 = 1, ha a további hiba 0,02% nincs hatása); K - tényező változását tükröző hidrosztatikus nyomás eredményeként a tágulási melegítés alatt; IWF 1 K = 1; az IWF-IWF-2 és K = 1, 4 ± 0,00004 dt; hogy lehetővé tegye a K = 1 ± 0,000087 dt; VPZHM K = 1 ± 0,000074 dt (dt - a különbség a folyadék hőmérsékletét kitöltésekor a viszkozimétert, és az viszkozitásának meghatározását).

Meghatározása a dinamikus viszkozitást a híg oldatok a polimerek (GOST 18249-72)

A koncentráció a polimer oldat úgy választjuk, hogy az arány a lejárati időt t a megoldás, hogy a lejárati időt az oldószer volt 1,2-1,6. Ennek megfelelően a Pick viszkoziméter.

A mennyiség a polimer mintát, a választott oldószer, annak mennyisége és oldódási feltételek meghatározott szabványok vagy előírások aktív polimert.

Amikor viszkozitásának meghatározására típusú viszkoziméterrel IWF-2-oldatokat készítünk a négy koncentráció viszkoziméter IWF-1-on-koncentráció; oldatok kisebb koncentrációk hígításával kapott a viszkoziméterrel. Ehhez viszkoziméterrel öntsünk 13-16 ml oldat áramlási ideje mért ezután egymás után hozzáadjuk, és a mért térfogat az oldószerrel, mielőtt minden további mérési idő lejár alaposan összekeverjük. A koncentráció a hígított oldatot A1 képlettel számítottuk ki:

ahol A - a koncentráció a polimer oldat öntjük a viszkoziméterrel, g / ml; V - oldat térfogata a viszkoziméterrel ml; V1 - oldószer térfogata hozzá, ml.

Viszkoziméter típusú IWF-2 tele van tiszta oldószerrel vagy egy oldattal azonos módon, mint a fent leírt. Eltérések inkubációs hőmérséklet nem haladhatja meg a szobahőmérsékleten ± 0,05 ° C-on, emelt ± 0,15 ° C-on Termosztatizáió folyadékszint legyen 3-4 cm-rel a felső végén a térd viszkoziméterrel.

Miután egy 15 perces inkubálás viszkoziméterrel egy oldószerrel vagy polimer oldat áramlási ideje oldószer meghatározott M0 vagy oldatok különböző koncentrációjú t. Ezzel az eredmény számtani átlaga legalább három meghatározás, a köztük lévő különbség nem haladhatja meg a 0,4 s.

A dinamikus viszkozitása híg oldatok vagy n n0 oldószerben (centipoise) kiszámítása a képletek:

ahol a C - állandó viszkoziméterrel cSt / s; p p0 - a sűrűsége a polimer oldat vagy az oldószer a vizsgálati hőmérsékleten, g / cm3; m, m0 - a lejárati oldat vagy oldószerben.

Meghatározása relatív viszkozitását

Meghatározási módszere a relatív viszkozitást alkalmazunk kőolajtermékek, festékek és más viszkózus folyadékok, amelyek viszkozitása nem határozható meg üveg kapilláris viszkoziméterrel. Számos olaj viszkozitása normalizált tetszőleges egységekben.

Relatív viszkozitás aránya átáramlásának idejét viszkoziméterrel típusú TR 200 ml vizsgált terméket idején lejárt a teszt 200 ml desztillált vízben 20 ° C-on, amely egy konstans (vizes szám) a készülék. Ezt az arányt számával fejezzük ki a hagyományos fok.

A víztartály a viszkoziméter kell kontrollált laboratóriumi szervezet, amely birtokolja a készüléket.

Viszkozitás hőmérsékleten t jelzi VUT.

Eszköz mérjük a relatív viszkozitás viszkoziméterrel típusú TA-4 (ábra. 205). Ez áll egy 1 hajót egy 8 cső aljában. A tartályt helyeztünk az edény 2 szolgáló víz vagy olaj fürdőben. A tartályt lezárjuk két lyuk. Az egyik a nyílások van behelyezve egy fából készült rúd 6, amely lezárja a cső 8; hőmérő van elhelyezve egy másik 4. A tartályban 1 egyenlő távolságra az alsó, három csatolt karmok felfelé hajlik derékszögben pin 5. Mivel ez meg az ivás a minta szintjén folyadék tartály, továbbá, ezek a csapok rögzítésre használják az eszköz vízszintes helyzetbe. A külső tartály 7 elhelyezett keverővel és hőmérővel felszerelt skálán 10 és 110 ° C-on és a léptéktényező 1 ° C-on

A készülék van elhelyezve egy acélból készült állvány 10, amelyben van két állítócsavar 9. lábak melegítésére folyadék a termosztatikus edényben csatlakoztatjuk a 2 állványra vagy gázégő berendezés el van látva elektromos fűtőberendezés egy hőmérséklet-szabályozóval.

Méréséhez a fluidum térfogatát áramlik ki a viszkoziméter csatolt speciális eszköz mérőlombikba, kalibrált 20 ° C-on 200 ml.

Meghatározása vizes viszkoziméter BY

A belső tartály egymás után mossuk petroléterrel vagy dietil-éter, etil-alkohol és desztillált vízzel, és levegőn szárítjuk. Ezután, a viszkozimétert helyezünk a nyílások a állvány lábait, és a csavarral rögzített. A kilépő 3 zárva tiszta rúd 6. A belső tartály 1 viszkoziméterrel öntjük szűrt desztillált vízzel, hogy a szintet, amelynél a csúcs a három csap 5 alig kibocsátott felett tükrözött felszíni víz; víz hőmérséklete legyen 20 ± 0,2 ° C-on

Víz ugyanezen a hőmérsékleten, és töltse ki a külső tartály 2. mérőlombikba szubsztituált alatt a lefolyócső 8, a belső tartály és emelőrudazat 6, az összes vizet leszívatjuk a tartályból a lombikba, hogy nem mérjük azt az időt áramlási; ahol a víz kitölti az egész csövet 8, az alsó végén, amely lóg egy csepp vizet. Leeresztése a 6 rúd a 3 kimenet, újra gondosan kiöntöttük a lombikból a víztartály egy üvegbot; kiürített lombikban tartjuk 1-2 percig a tartály fölött fordított helyzetben, majd ismét szubsztituált lefolyócső.

A víz a belső edény és a külső tartály alaposan összekeverjük: az első - forgó a fedél körül a 6 rúd, a második - keverővel 7. Miután meggyőződtünk, hogy a víz hőmérséklete a két tartály egyenlő 20 ° C, és 5 percen belül a hőmérséklet-eltérés nem haladja meg a ± 0,2 ° C emeljük rövid mozgása 6 rúd, egyidejűleg fúj egy stopperórát, és a vizet megfigyelt áramlik ki a tartályból. Abban a pillanatban, amikor az alsó széle a meniszkusz eléri a gyűrű alakú jelet a lombikba, a stopper leáll. Megfigyelése a lejárati időt, 200 ml desztillált vízzel megismételtük, legalább 4-szer. Egy szabványos viszkoziméter áramlási ideje 200 ml víz 20 ° C-on meg kell egyeznie a 51 ± 1 s.

Így a meghatározás

Tank 1 mossuk és szárítjuk Minden egyes meghatározás előtt. A leeresztő lyuk van zárva a 6 rúd, és a belső tartály a vizsgálandó folyadékkal, előmelegített valamivel magasabb, előre meghatározott hőmérséklet meghatározásához. A szint a megtöltött folyadék enyhén meghaladja a tippeket 5 csapok.

A 2 tartály vízbe öntjük (amikor meghatározzák, hogy a viszkozitás 80 ° C) vagy paraffinolajat, melegítjük valamivel magasabb, előre meghatározott hőmérséklet meghatározásához.

Felvette egy kicsit mag 6, hagyjuk lefolyni a felesleges folyadékot a vizsgálat alatt úgy, hogy a hegye a három csap alig észrevehetően állt ki a folyadékszint felett.

Beállításával a viszkoziméterrel, a fedél és a leeresztő nyílás jelentenek speciális tisztítási mérőlombikban 200 ml, miközben óvatosan forgatjuk a készüléket, ami a rúd fedelet, amelybe be van helyezve egy hőmérővel.

Amikor a hőmérő mutatja a pontos meghatározása egy adott hőmérsékleten, meg kell várni 5 percet, gyorsan eltávolítja a rudat, és hagyja, hogy a stopper egyszerre. Amikor a folyadék a lombik éri el pontosan a jelig, a stopper leáll, és a gróf idő akár a lejárati 0,2 másodperc.

Feltételes viszkozitás T hőmérsékleten fok a hagyományos viszkozitás képlettel számítottuk ki:

ahol Tt - lejárati ideje viszkoziméterrel 200 ml vizsgált terméket a T hőmérsékleten, s; tH2O - víztartály a viszkoziméterben.