粘度を測定する5つの方法

nov 29 2018

液体または非晶質固体の粘性特性は主に、マクロ構造における分子間の摩擦や引力などの溶液内の粒子間力によって決定されます。

せん断粘度は 2 つの異なる形式で表されます。

• 動粘度: 試料が変形し始める前に必要な単位面積当たりのせん断応力の尺度。
• 動粘度: 重力の影響を受けた流体の抵抗性流動を指します。 この特性は密度に依存し、平方メートル/秒 (m2/s) で測定されます。

このブログ記事では、流体サンプルの動的粘度と動粘度を得るための 5 つの基本測定技法について説明します。

毛細管粘度計

毛細管による粘度測定は、試料の動粘度を求める最も古い方法の 1 つで、対象となる試料の密度と体積に関する予備知識が必要です。 この流体を、既知の寸法で非常に小さな直径の垂直U字管に通します。

回転式レオメーター

回転式粘度計は、液体試料に比較的弱いトルクをかけ、機械的変形を促します。 試料の水平面を回転させるのに必要なトルクの量が測定され、試料の粘度と関連付けられます。 回転式レオメータを使用すると、さまざまなレベルのせん断力に対する材料の流動特性の完全なフローカーブをプロットし、より高度な材料パラメータを決定することができます。

振動式粘度計

粘度は、試料に振動を与え、流体の減衰効果をモニターすることによっても測定することができます。

マイクロ流体レオメーター

マイクロ流体レオメーターは、層流のマイクロ流体チャンネルに液体サンプルを強制的に流し、少量のサンプルで液体の動的粘度を測定する革新的な方法です。 Formulactionでは、Fluidicam Rheoがこの原理を利用して、流体を参照物質と並行して流します。 動的粘度は、差分流量、参照物質の粘度、マイクロ流体チャネル内の2つの流体の界面の位置を比較することによって測定されます。

非接触型レオロジー

パッシブマイクロレオロジーは、サンプルのレオロジー特性をより複雑に測定する方法です。 回転式レオメーターと同様の特性を測定しますが、ゲル、弱いペースト、極端に低いせん断で破れる可能性のある粘弾性材料など、より複雑で壊れやすい構造に適応しています。 従来の回転型レオメーターとは異なり、非接触型レオロジーでは、機械的ストレスを与えずに静止状態のサンプルのレオロジー特性を定量的に評価することができます。 これは、マルチスペクトル拡散波分光法 (MS-DWS) をベースとする Rheolaser MASTER を使用して実現されます。 この光学的手法により、媒体内の粒子の平均二乗変位 (nm2) を取得します。

Formulaction による粘度測定

Formulaction は、複雑な処方や分散を扱う産業および商業分野向けの革新的な粘度測定技術の数々を発表しています。 Formulactionは、液体、固体、非晶質製品のバルクレオロジー特性やせん断力に対する動的粘度、あるいは経時的な不安定性を分析するための新しい装置を提供しています。