5 Ways to Measure Viscosity

nov 29 2018

A folyadék vagy amorf szilárd anyag viszkózus tulajdonságait elsősorban az oldatban lévő részecskék közötti erők határozzák meg, beleértve a súrlódást és a molekulák közötti vonzást a makroszerkezetben. Ezek a Van der Waals-erők a minta deformációval vagy áramlással szembeni ellenállásának kritikus aspektusai, amelyek meghatározzák az anyag viszkozitását.

A nyírási viszkozitást két különböző formában fejezik ki:

• Dinamikus viszkozitás; amely az egységnyi felületre jutó nyírási feszültség mértékét jelenti, amely szükséges ahhoz, hogy a minta deformálódni kezdjen. Ezt a jellemzőt általában millipaszkál másodpercben (mPa-s) fejezik ki.
• Kinematikus viszkozitás; amely a folyadék ellenállásos áramlására utal a gravitáció hatására. Ez a tulajdonság sűrűségfüggő, és négyzetméter/másodpercben (m2/s) mérik.

Ez a blogbejegyzés a folyadékminták dinamikus viszkozitásának és kinematikus viszkozitásának meghatározására szolgáló öt alapvető mérési technikát vizsgálja meg.

Kapilláris viszkoziméterek

A viszkozitás mérése kapilláriscsövön keresztül az egyik legrégebbi módszer a minta kinematikai viszkozitásának meghatározására, amelyhez a vizsgált minta sűrűségének és térfogatának előzetes ismerete szükséges. Ezt a folyadékot egy ismert méretű és nagyon kis átmérőjű függőleges U-csövön vezetjük át. A mintának a kapillárison való áthaladásához szükséges idő korrelál a kinematikai viszkozitással.

Rotációs reometria

A rotációs viszkoziméter viszonylag gyenge nyomatékot alkalmaz a folyékony mintára, hogy mechanikai deformációt idézzen elő. A minta vízszintes síkban történő elforgatásához szükséges nyomaték nagyságát mérik, és a minta viszkozitásához viszonyítják. A rotációs reométer használata lehetővé teszi az elemzők számára, hogy az anyag áramlási jellemzőinek teljes áramlási görbéjét ábrázolják a változó nyíróerőszintekre adott válaszként, és meghatározzák a fejlettebb anyagparamétereket. Az alternatív viszkoziméterek csak egypontos mérést tesznek lehetővé, és csak a nyírási viszkozitást mérik.

Vibráló viszkoziméterek

A viszkozitás úgy is mérhető, hogy a mintára rezgő rezgéseket alkalmaznak, és figyelik a folyadék csillapító hatását. Ezeket a felvett teljesítmény, a rezgések lecsengési ideje vagy a rezonált frekvencia változásainak megfigyelésével lehet értékelni.

Mikrofluidikus reométerek

A mikrofluidikus reometria egy innovatív módszer a folyadékok dinamikus viszkozitásának meghatározására kis mintatérfogatokban úgy, hogy a folyadékmintát lamináris áramlásban egy mikrofluidikus csatornán keresztül kényszerítik. A Formulactionnél a Fluidicam Rheo ezt az elvet használja a folyadék és egy referenciaanyag egymás melletti áramoltatására. A dinamikus viszkozitás mérése a különböző áramlási sebességek, a referenciaanyag viszkozitása és a két folyadék közötti határfelület helyzete összehasonlításával történik a mikrofluidikai csatornában.

Non-Contact Rheology

A passzív mikro-reológia a minta reológiai jellemzőinek összetettebb mérése. A rotációs reometriához hasonló tulajdonságokat mér, de olyan bonyolultabb és törékenyebb szerkezetekhez igazodik, mint a gélek, gyenge paszták és viszkoelasztikus anyagok, amelyek rendkívül alacsony nyírás hatására megtörhetnek. A hagyományos rotációs reométerekkel ellentétben az érintésmentes reológia lehetővé teszi a minta reológiai tulajdonságainak kvantitatív értékelését nyugalmi állapotban, mechanikai terhelés nélkül. Ezt a Rheolaser MASTER segítségével érhetjük el, amely a multi-speckle diffúziós hullámspektroszkópián (MS-DWS) alapul. Ez az optikai módszer a közegben lévő részecskék átlagos négyzetes elmozdulását (nm2) méri. Az átlagos négyzetes elmozdulás felhasználható a minta időbeli rugalmasságának és viszkozitásának értékelésére.

Viszkozitásmérés a Formulactionnel

A Formulaction innovatív viszkozitásmérési technológiák sorát mutatta be a komplex formulákat és diszperziókat kezelő ipari és kereskedelmi területeken. Újszerű műszerek portfólióját kínáljuk a folyékony, szilárd és amorf termékek ömlesztett reológiai tulajdonságainak és dinamikus viszkozitásának elemzéséhez a nyíróerőkre vagy az időbeli destabilizációra adott válaszként.

Ha további információt szeretne a Formulactionnel történő viszkozitásmérésről, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal.