Mõõtminekinemaatiline viskoossus(ν), mis on määratletud dünaamilise viskoossusena (μ), mis on jagatud vedeliku tihedusega (ρ) (ν=μ / ρ), hõlmab tavaliselt vedeliku voolu ajastamist raskusjõu alla kalibreeritud klaasist kapillaartoru. Kõige tavalisem ja standardiseeritud meetodid kasutavadklaasist kapillaaride viskoters. Siin on protsessi ja peamiste meetodite jaotus:
Esmane meetod: kapillaaride viskkommeetria (ajastatud voolu meetod)
Põhimõte:Aeg, mis kulub fikseeritud vedeliku mahuga kalibreeritud kapillaartoru voolamiseks gravitatsiooni all, on otseselt võrdeline selle kinemaatilise viskoossusega.
Peamised standardid:ASTM D445, ISO 3104, IP 71.
Aparaat:
Vismeeter:Täpselt toodetud klaasist toru koos kapillaaride ja konkreetsete reservuaaride pirnidega. Levinud tüübid hõlmavad:
OSTWALD VIISCOMEER:Lihtne disain, hea läbipaistvate vedelike jaoks.
UbbeloHde viskomiteer (peatatud tase):Tal on lisamahuti ("pirn C") tagades, et vedelikupea ei sõltu laetud mahust, muutes selle ideaalseks täpseks tööks ja lihtsamaks puhastamiseks. Kõige tavalisem tüüpi kaasaegsete laborite jaoks.
Cannon-Fenske rutiin/läbipaistmatu:Muudetud läbipaistmatute vedelike jaoks, kus meniski on raske näha.
Fitzsimons viskomüt:Mõeldud väga viskoossete vedelike jaoks.
Pidev temperatuurivann:Väga stabiilne vann (tavaliselt ± 0,01 kraadi piires või parem), mis on täidetud viskomüroo ümbritseva läbipaistva vedelikuga (vesi, õli või silikoon). Temperatuuri kontroll onKriitiline(Levinud tempod: 25 kraadi, 40 kraadi, 100 kraadi).
Termomeeter:Ülimalt kalibreeritud termomeeter.
Taimer:Täpsemalt taimer (täpsus ± 0,1 sekundit või parem).
Puhastus- ja kuivatamisseadmed:Lahustid, kuivavad ahjud, vaakumliinid.
Protseduur:
Puhas ja kuiv:Puhastage ja kuivatage viskarmeerimismeeter, kasutades sobivaid lahusteid ja meetodeid (ahju kuivatamine, vaakum).
Tasu:Tutvustage vedelikuproovi täpne maht viskomeeri reservuaari (tavaliselt pipeti kaudu ubbeloHde jaoks pirni A).
Võrdsed:Paigaldage viskomüt vertikaalselt konstantsesse temperatuurivanni. Laske proovile täpse vanni temperatuuri jõudmiseks piisavalt aega (sageli 30+ minuteid).
Mõõtke vooluaega:
UbbeloHDE jaoks: rakendage imemine (või rõhk), et proovi tõmmata ülemise ajamärgi ülemine pirn B. Vabastage imemine/rõhk.
Laske proovil gravitatsiooni all vabalt allapoole kapillaari alla voolata.
Alustage taimerit just siis, kui menisk läbis ülemise ajamärgi.
Peatage taimer just siis, kui menisk läbib madalama ajamärgi.
Salvestage vooluaeg (t) sekunditega. Korrake mitu korda (nt 4 käiku), tagades tulemuste korraldamise spetsifikatsioonis (nt ASTM nõuab järjestikuseid jooksusid 0,1% võrreldes).
Arvutage kinemaatiline viskoossus:
ν = C * t
ν=kinemaatiline viskoossus (mm²/s või cst, kus 1 cst=1 mm²/s)
C=viskomiteeri konstant (kalibreerimiskonstant, ühikud mm²/s²)
t=keskmine vooluaeg (sekundid)
Olulised tegurid ja kaalutlused:
Temperatuur:Viskoossus sõltub kõrgelt temperatuurist. Täpne ja stabiilne temperatuurikontroll on vaieldamatu.
Vismeetri kalibreerimiskonstant (C):Iga viskomütkast on ainulaadselt kalibreeritud, kasutades teadaoleva viskoossusega vedelikke (NIST -i või sarnastele riiklikele laboritele jälgitavad standardsed võrdlusõlid). C määratakse: c=ν_standard / t_standard. Kalibreerimine tuleb teha samal temperatuuril ja kasutades sama protseduuri kui proovi mõõt.
Puhtus:Mis tahes jääk või saastumine kapillaaris mõjutab drastiliselt vooluaega.
Vertikaalne joondamine:Vismeeter peab olema täiesti vertikaalne.
Ajastusmärgid:Meniski tuleb märgidel täpselt lugeda.
Kinemaatiline vahemik:Erinevad viskmeetri tüübid ja kapillaaride suurused hõlmavad erinevaid viskoossuse vahemikke. Valige sobiv viskomitee, nii et vooluaeg jääb optimaalsesse vahemikku (tavaliselt 200-1000 sekundit, ehkki standardid lubavad sageli 150-1000).
Mullid:Kapillaari või pirnidesse lõksu jäänud õhumullid põhjustavad olulisi vigu.
Alternatiivsed/seotud meetodid:
Dünaamilisest viskoossusest teisendamine:
Mõõda dünaamiline viskoossus (μ), kasutades meetodit nagu pöörlemisviskarvi (nt Brookfield), mis rakendab nihkepinget.
Mõõda vedeliku tihedus (ρ), kasutades püknomeetri või digitaalse tiheduse arvesti.
Arvutage kinemaatiline viskoossus: ν=μ / ρ.
Automatiseeritud viskmeetrid:Kaasaegsed instrumendid automatiseerivad kapillaaride meetodit. Nad kontrollivad täpselt temperatuuri, tuvastavad meniski (sageli optiliselt), aja jooksul voolu, arvutab viskoossust ja võivad isegi proovide vahel viskarvi puhastada. Nad järgivad sama põhimõtet, kuid pakuvad suure läbilaskevõime ja vähendatud operaatori viga.
Langev sfääri viskoming:Mõõdab aega, mis kulub teadaoleva tiheduse ja läbimõõduga sfääri, et langeda fikseeritud kaugus läbi vedeliku gravitatsiooni all olevas torus. Mõõdab peamiselt dünaamilist viskoossust (Stokesi seaduse kaudu), kuid kui tihedus on teada, saab kinemaatilise viskoossuse arvutada. Vähem tavaline kinemaatilise viskoossuse mõõtmise osas võrreldes kapillaaride meetoditega.
Kokkuvõtlikult:
Sellestandard-, esmane meetodkinemaatilise viskoossuse mõõtmiseks hõlmab a kasutamistkalibreeritud klaasi kapillaaride viskarm(nagu ubbelohde) sukeldatud aväga stabiilne pidev temperatuurivann, mõõtes täpseltaegVedeliku fikseeritud maht voolab voolamiseks kahe märgi vahel gravitatsiooni all ja korrutada seekord viskomeerigakalibreerimiskonstant. Range järgimine standardites (ASTM D445, ISO 3104) ja hoolikas tähelepanu puhtusele, temperatuurikontrollile ja ajastuse täpsusele on usaldusväärsete tulemuste jaoks hädavajalikud.