㈠ 如何用毛細管法測定液體粘度
高聚物相對分子質量的測定(黏度法)有對如何用毛細管法測定液體粘度的具體描述.此外毛細管粘度測定法血液粘度測定.
一、實驗目的
1.了解高聚物黏均相對分子質量的測定方法及原理;
2.掌握毛細管黏度計的使用方法,測定聚合物的黏均相對分子質量.
(技能要求:掌握封閉式毛細管粘度計的使用方法,實驗數據的作圖處理方法).
二、實驗原理
黏度是液體流動時內摩擦力大小的反映.純溶劑黏度反映了溶劑分子間的內摩擦力效應,聚合物溶液的黏度是體系中溶劑分子間、溶質分子間及他們相互間內摩擦效應之和.
增比黏度ηsp定義為:
ηsp=(ŋ- ŋ0)/ŋ0= ŋr-1
η為聚合物溶液的黏度;ŋ0為純溶劑黏度;ŋr為相對黏度
比濃黏度ηsp/c和比濃對數黏度(ln ŋr)/c與高分子溶液濃度c的關系為:
ηsp/c=[η]+k1[η]2c
(ln ŋr) /c=[η]+k2[η]2c
其中:[η]為特徵黏度;反映了無限稀溶液中溶液分子與高分子間的內摩擦效應,它決定與溶劑的性質和聚合物的形態及大小.
對同一聚合物,兩直線方程外推所得截距[η]交於一點k1-k2=0.5;[η]值隨聚合物的摩爾質量有規律變化.
特徵黏度與聚合物摩爾質量的關系為:
[η]=k*Mηα
式中:Mη為黏均相對分子質量;k和α是溫度,聚合物及溶劑性質有關的常數.
本實驗採用毛細管法,當液體在重力作用下流經毛細管黏度計時,遵守公式:η/ρ=πhgr4t/8LV-mV/8πLt
式中:η為液體黏度;ρ為液體密度;L為毛細管長度;r為毛細管半徑;t為體積V的液體流經毛細管的時間;h為流過毛細管液體的平均液柱高度;g為重力加速度;m為動能校正系數(當V/r〈〈1時,m=1)
對某一給定毛細管黏度計,式可改寫為:
η/ρ=A*t-B/t
式中,當B〈1,t〉100s時,第二項可以忽略.通常測定在稀溶液中進行(c〈1g/ml),溶劑與溶液密度近似相等,則有:
ŋr= ŋ/ŋ0= t/t0
式中t和t0分別為溶液和純溶劑的流出時間.實驗中,測出不同濃度下聚合物對應的相應的相對黏度,可求出ηsp、ηsp/c、(ln ŋr) /c.以ηsp/c或(ln ŋr) /c對c作圖用外推法可求[η].在已知k,α值條件下,可由[η]=K*Mηα計算聚合物黏均相對分子質量
三、實驗儀器與試劑
1.儀器:
恆溫槽;烏式黏度計;10mL吸量管2支;3號砂芯漏斗2支;100mL
容量瓶2個;秒錶.
2.試劑:
正丁醇(AR);無水乙醇(AR).
0.500g/100mL聚乙烯醇水溶液:准確稱取聚乙烯醇0.500g於燒杯中,加60mL蒸餾水,稍稍加熱使其溶解,冷至室溫,傾洗入100mL容量瓶中,滴加10滴正丁醇(消泡劑).在25oC恆溫下,加水稀釋至100mL.用砂芯漏斗(3號)過濾溶液.
烏式黏度計
四、實驗步驟
1.准備工作:
打開儀器電源及製冷開關,將溫度設定為250C,待溫度恆定後在測量.
2.聚合物溶液粘度流出時間ti
(1)在粘度計中注入10mL聚合物溶液;
(2)測量時,將粘度計沿d管一側放倒,使計內溶液由b球全
部進入a球,再慢慢順時針抬起粘度計45度角度,使a球溶液順利
流入定體積c球,並注滿.此時可將粘度計豎直,多餘溶液及液
表面氣泡由f管流入b球,觀察記錄液面通過e1、e2刻度線時所用
的時間,即為要測得ti(平行測量2次,偏差〈 0.5秒);
(3)再向粘度計原溶液中依次加入5mL、10 mL水,測量其ti.
3.水粘度流入時間t0的測量
用二次水洗粘度計3次,再向粘度計中注入1 0 mL左右的二次水,同步驟1測其流出時間t0(平行測量2次,偏差〈 0.5秒).
4.粘度計最後清洗處理
測完後,傾凈計內水,使管內盡量不要有殘余水珠,將計內廢液倒入回收瓶中,去開粘度計活塞,側到放置於實驗台上.
五、實驗數據的記錄與處理
t1
t2
t(平均)
C
ŋr
ηsp
ηsp/c
lnηr/c
純聚乙烯醇
2』03」25
2』03」34
2』03」35
0.5
1.553
0.553
1.106
0.680
加5mL水
1』42」88
1』43」12
1』43」00
0.33
1.297
0.297
0.980
0.800
加10mL水
1』34」34
1』34」19
1』34」27
0.20
1.187
0.187
0.900
0.850
二次水10 mL
1』19」43
1』19」41
1』19」42
根據實驗數據以ηsp/c對c作圖,以(ln ŋr) /c對c作圖:
如上,圖知[η]=0.8767,再由[η]=K*Mηα可求出Mη
Mη=([η]/K)1/α=(0.8767/0.0002) 1/0.76=61931.0
分析:圖中不是所有點均在直線上,原因是實驗過程中兩個人記錄數據產生誤差;作圖時會產生誤差.
六、實驗注意事項:
(1)粘度計必須潔凈,高聚物溶液中若有絮狀物不能將它移入粘度計中.
(2)實驗過程中恆溫槽的溫度要恆定,溶液每次稀釋恆溫後才能測
(3)粘度計要垂直放置.實驗過程中不要振動粘度計.
(4)實驗前應先將溫度設定為250C,然後再進行實驗操作.
(5)每次向球中倒液體時不能留有氣泡.
七、思考題
1. 高聚物的特徵黏度與純溶劑的黏度為什麼不相等?
答:純溶劑黏度反映了溶劑分子間的內摩擦力效應,聚合物溶液的黏度則是體系中溶劑分子間、溶質分子間及他們相互間內摩擦效應之總和.
2. 用黏度法測定高聚物的相對分子質量時,高聚物留經毛細管的時間為什麼要大於100s?
答:對於某一給定毛細管黏度計,在η/ρ=A∙t-B/t中,當B100s 時,第二項可忽略.
八、實驗總結
本次實驗我了解了高聚物黏均相對分子質量的測定方法及原理;掌握了毛細管黏度計的使用方法,測定聚合物的黏均相對分子質量的方法;學會了封閉式毛細管粘度計的使用方法,實驗數據的作圖處理方法.
,國內外用於血液粘度測定的方法主要分兩大類,一類是毛細管粘度測定法,另一類是旋轉式粘度測定法.
(1)毛細管粘度測量法:根據泊肅葉定律,液體流經毛細管時,將遵循下列公式:Q=πr4∆P/8ηLL,式中的流量Q也等於V/t,V為流經毛細管的容積,t為流動的時間,代人泊肅葉公式:Q=πr4∆P/8LV.將一定容量的液體流過一定長度的毛細管,則式中丌、r、AP、L、V均為已知數,因此通過測定液體流經毛細管的時間t即可計算出液體粘度η.一般情況下,液體在毛細管中流動是靠其自身重力驅動,其切變率不僅受管長與半徑的影響,而且還與驅動壓密切相關.驅動壓隨著液體的通過而不斷減小,切變率也將隨之不斷的降低.血漿屑牛頓型流體,其粘度與切變率關系不大,因此,毛細管粘度測定方法只適用血漿粘度的測定.用此類方法設計的粘度計多為毛細玻璃管粘度計,其製造較容易,操作簡單、售價低廉,精確度也較高,已為臨床和實驗室廣泛使用,其主要缺點是不適用於全血粘度的測定.
(2)旋轉式粘度測量方法:其測量粘度的原理是以一個能以不同轉速主動旋轉的物體,通過對被測液體的作用、帶動與其有同軸心的另一個物體被動地旋轉並產生一定大小的力阻,只要知道主動旋轉物體的幾何形狀,旋轉速度以及被動旋轉物體所產生的力距大小,就可以計算出被測液體所受的切應力和產生的切變率,利用公式η=τ/γ,即可計算出被測液體的粘度(式中η為粘度、τ為切應力、γ為切變率).利用此原理製造的粘度計為旋轉粘度計.目前常用的有錐板式粘度計和圓桶式粘度計.此類粘度計的主要結構為一旋轉的圓桶或圓板和同軸心的內層圓桶或圓錐,兩者之間狹窄的縫隙為被測液體樣品,內層圓桶或圓錐靠金屬扭絲K懸吊起來.此類粘度計的最大優點是可以通過改變旋轉速度改變切變率,可以測量很廣范圍內切變率(0.04-4000S-1)下的液體粘度.此外,兩旋轉物體間縫隙很小,故很少的液體樣品即可測量,並有很高的精確度,尤其適用於全血粘度的測量.
有關粘度的指標:粘度的國際單位為毫帕斯卡·秒(mPa·S).
(1) 表觀粘度(apparent viscosity):指非牛頓流體在某一切變率下測得的實際粘度.
(2)相對粘度(relativeviscosity):是指兩種粘度的比值,故為一無量綱的量.血液的相對
粘度是全血粘度與血漿粘度的比.
(3)還原粘度(reced viscosity):是全血粘度與紅細胞比容的比值,其計算公式為:RV=ηb-1/Ht式中RV為還原粘度,η為全血粘度,Ht為紅細胞比容.還原粘度實際是指紅細胞為1%時的血液粘度,這樣可排除比容因素對血液粘度的影響,便於分析其它因素對血液粘度的影響.
(4)比粘度:是指被測液體的粘度與標准參照液粘度的比值,通常以水或生理鹽水作標准參照液,全血或血漿比粘度是全血或血漿粘度與水粘度的比值,比粘度也是一無量綱的量.
㈡ 粘度的測定方法是什麼
運動粘度:在溫度t℃時運動粘度用符號γ表示,在國際單位制中,運動粘度單位為斯,即每秒平方米(m2/s),實際測定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的粘度,運動粘度的測定採用逆流法。
動力粘度:ηt是二液體層相距1厘米,其面積各為1(平方厘米)相對移動速度為1厘米/秒時所產生的阻力,單位為克/里米·秒,1克/厘米·秒=1泊,通常工業上動力粘度單位用泊來表示。
(2)測量液體粘度系數方法擴展閱讀:
注意事項:
儀器的性能指標必須滿足國家計量檢定規程度要求。使用中的儀器要進行周期檢定,必要時(儀器使用頻繁或處於合格臨界狀態)要進行中間自查以確定其計量性能合格系數誤差在允許范圍內否則無法獲得准確數據。
測量容器(外筒)的選擇。對於雙筒旋轉粘度計要仔細閱讀儀器說明書,不同的轉子(內筒)匹配相應的外筒,否則測量結果會偏差巨大。對於單一圓筒旋轉粘度計原理上要求外筒半徑無限大,實際測量時要求外筒即測量容器的內徑不低於某一尺寸。
㈢ 測量液體粘滯系數還有什麼方法
比較測量
往都利用(1)式,測Rt、、ΔP、L、V等量,代公式求解,誤差比較η=πR4ΔPt8VL(1)(其R細管半徑;L管;ΔP管兩端壓強差;若流細管流體體積Vη流體粘滯系數,流速接近穩定條件,流細管流體體積V,經間t)採用間接比較:即控制同流體某些相同條件進行實驗測量(比:讓同流體相同體積通同根細管),利用公式進行比較,消相同物理量,要測量少數物理量即計算實驗結
㈣ 請問怎麼檢測液體粘度
工程上是取一定量的液體放儀器里,計全部液體從儀器里流出的時間。
泥漿,沙漿,都是這么計的。方便,快捷。儀器也很簡單,12百塊錢。
單位是S秒
㈤ 溶液的粘度與哪些因素有關測定液體粘度主要有哪些方法
1.測低粘度,比如和水差不多,花幾塊錢去葯店買一盒補鈣的口服液,把口服液扔掉,就要那個細吸管,然後讓待測液體流過那個吸管,看時間和吸管直徑(直徑太小用游標卡尺量),算出粘度。
2.測中低粘度,買一個五塊錢的小漏斗,五塊錢的甘油(葯店買),測甘油和待測液體流過的時間之比,算出粘度(甘油20℃是1.499Pa.s,30℃是0.945Pa.s)
3.測中高粘度,去五金店買點不銹鋼珠,實在找不到就用跳棋,買個大杯子裝滿待測液體,把珠子扔進去,拿尺子量杯子高度,看錶算出珠子沉入速度,結合珠子密度(不銹鋼7.85g/cm3,跳棋玻璃2.7g/cm3)和直徑(卡尺量),算出粘度
4.測高粘度,買釘子和砝碼,沒砝碼用稱好重量的平整鐵塊也行,看釘子加砝碼的重量下壓入試樣的速度,結合釘子直徑算出粘度,此法需要粘度特高,看起來接近半固體的。
以上具體計算需要各種參數,按你准備的實際情況自行網路查公式計算。
㈥ 如何用創新的方法測量液體粘度
如何用創新的方法測量液體粘度
粘度的定義為一對平行板,面積為A,相距dr,板間充以某液體。今對上板施加一推力F,使其產生一速度變化。
定義
由於液體的粘性將此力層層傳遞,各層液體也相應運動,形成一速度梯度/dr,稱剪切速率,以r′表示。F/A稱為剪切應力,以τ表示。剪切速率與剪切應力間具有如下關系:
(F/A)=η(/dr),
此比例系數η即被定義為液體的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平時使用較多,一般不加區別簡稱粘度時多指剪切粘度),故η=(F/A)/(/dr)=τ/r′。
將兩塊面積為1㎡的板浸於液體中,兩板距離為1米,若在某一塊板上加1N的切應力,使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為1Pa·s。
牛頓流體:符合牛頓公式的流體。 粘度只與溫度有關,與切變速率無關, τ與D為正比關系。非牛頓流體:不符合牛頓公式τ/D=f(D),以ηa表示一定(τ/D)下的粘度,稱表觀粘度。
㈦ 粘度檢測方法
1)運動粘度:在溫度t℃時,運動粘度用符號γ表示,在國際單位制中,運動粘度單位為斯,即每秒平方米(m2/s),實際測定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的粘度,運動粘度的測定採用逆流法(2)動力粘度:ηt是二液體層相距1厘米,其面積各為1(平方厘米)相對移動速度為1厘米/秒時所產生的阻力,單位為克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工業上動力粘度單位用泊來表示。(3)條件粘度:指採用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度,各國通常用的條件粘度有以下三種:①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如:50℃、 80℃、100℃)下,從恩氏粘度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。溫度t時,恩氏粘度用符號Et表示,恩氏粘度的單位為條件度。②雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度下,從雷氏度計流出50毫升所需的秒數,以「秒」為單位。雷氏粘度又分為雷氏1號(Rt表示)和雷氏2號(用RAt表示)兩種。③賽氏粘度,即賽波特(sagbolt)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如 100F、F210F或122F等)下從賽氏粘度計流出200毫升所需的秒數,以「秒」單位。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(Furol)粘度)兩種。上述三種條件粘度測定法,在歐美各國常用,我國除採用恩氏粘度計測定深色潤滑油及殘渣油外,其餘兩種粘度計很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,但它們之間的關系可通過圖表進行換算。同時恩氏粘度與運動粘度也可換算,這樣就方便靈活得多了。粘度的測定有許多方法,如轉桶法、落球法、阻尼振動法、杯式粘度計法、毛細管法等等。對於粘度較小的流體,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛細管粘度計測量;而對粘度較大流體,如蓖麻油、變壓器油、機油、甘油等透明(或半透明)液體,常用落球法測定;對於粘度為0.1~100Pas范圍的液體,也可用轉筒法進行測定。
㈧ 怎麼測液體黏度,除了用落球法
我是廣州市艾安得儀器有限公司天津辦事處的潘先生,我公司是AND粘度計的廠家,我給你一些答案,你可以參考一下。
粘度(Viscosity) 為流體在流動中所產生的內部摩擦阻力,其大小由物質種類、溫度、濃度等因素決定。其單位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度作為物理特性的一種,其在諸多行業有著重要的意義,那麼「為什麼要做粘度的測量呢?」成千上萬的做相關實驗的研究人員告訴我們,它可以提供給我們數據,對於預測產品生產過程的工藝控制、輸送性以及產品在使用時的操作性有著重要的指導價值。
將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層, 各層速度不同,形成速度梯度(dv/dx),這是流動的基本特徵.(見圖4-1)這里貼不了圖,你要看的話可以聯系我。
由於速度梯度的存在,流動較慢的液層阻滯較快液層的流動,因此.液體產生運動阻力.為使液層維持一定的速度梯度運動,必須對液層施加一個與阻力相反的反向力.
在單位液層面積上施加的這種力,稱為切應力τ(N/m2).
切變速率(D) D=d v /d x (S-1)
切應力與切變速率是表徵體系流變性質的兩個基本參數
牛頓以圖4-1的模式來定義流體的粘度。兩不同平面但平行的流體,擁有相同的面積」A」,相隔距離」dx」,且以不同流速」V1」和」V2」往相同方向流動,牛頓假設保持此不同流速的力量正比於流體的相對速度或速度梯度,即:
τ= ηdv/dx =ηD(牛頓公式) 其中η與材料性質有關,我們稱為「粘度」。
粘度定義:將兩塊面積為1m2的板浸於液體中,兩板距離為1米,若加1N的切應力,使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為1Pa.s。
牛頓流體:符合牛頓公式的流體。 粘度只與溫度有關,與切變速率無關, τ與D為正比關系。
非牛頓流體:不符合牛頓公式 τ/D=f(D),以ηa表示一定(τ/D)下的粘度,稱表觀粘度。
粘度三種測定方法
粘度測定有:動力粘度、運動粘度和條件粘度三種測定方法。
(1)動力粘度:ηt是二液體層相距1厘米,其面積各為1(平方厘米)相對移動速度為1厘米/秒時所產生的阻力,單位為克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工業上動力粘度單位用泊來表示。
(2)運動粘度:在溫度t℃時,運動粘度用符號γ表示,在國際單位制中,運動粘度單位為斯,即每秒平方米(m2/s),實際測定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的粘度,運動粘度的測定採用逆流法。
(3)條件粘度:指採用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度,各國通常用的條件粘度有以下三種:
①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如:50℃、80℃、100℃)下,從恩氏粘度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。溫度tº時,恩氏粘度用符號Et表示,恩氏粘度的單位為條件度。
②賽氏粘度,即賽波特(sagbolt)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下從賽氏粘度計流出200毫升所需的秒數,以「秒」單位。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(Furol)粘度)兩種。
③雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度下,從雷氏度計流出50毫升所需的秒數,以「秒」為單位。雷氏粘度又分為雷氏1號(Rt表示)和雷氏2號(用RAt表示)兩種。
上述三種條件粘度測定法,在歐美各國常用,我國除採用恩氏粘度計測定深色潤滑油及殘渣油外,其餘兩種粘度計很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,但它們之間的關系可通過圖表進行換算。同時恩氏粘度與運動粘度也可換算,這樣就方便靈活得多了。
如果還有問題TEL:022-28370107 潘先生
㈨ 測量液體的粘滯系數還有什麼方法
比較法測量。
以往都是利用(1)式,測出Rt、、ΔP、L、V等量,代公式求解,誤差比較大。η=πR4ΔPt8VL(1)(其中R為細管子的半徑;L為管長;ΔP為管兩端的壓強差;若流過細管的流體體積為V。η為流體的粘滯系數,在流速接近穩定的條件下,流過細管的流體體積為V,經過的時間為t。)採用間接比較法:即控制不同的流體在某些相同的條件進行實驗測量(比如:讓不同的流體的相同的體積通過同一根細管),利用公式進行比較,消去相同的物理量。這樣,只要測量少數的物理量即可計算出實驗結果來。
㈩ 檢測黏度的常用方法
1、
GB
2794—81
膠粘劑黏度測定方法(旋轉黏度計法)本測定方法在環氧樹脂生產及應用中已使用多年。多採用同濟大學機電廠生產的NDJ-97型旋轉式黏度計。適用於測量各種牛頓液體的絕對黏度和非牛頓液體的旋轉表觀黏度。它有三種單元測定器,每單元包括一個測定容器。附有若干只轉子。根據試樣黏度大小選用某單元測定容器和配套轉子及轉速,使讀數在刻度盤的20%—85%范圍內,將轉子垂直浸入試樣中心。使液面至轉子液位標線。在(25±0.5)℃下測定。記錄轉子旋轉(60±2)s時的指示數值。對高黏度試樣記錄(120±2)s時的讀數。試驗結果按儀器要求計算。應表明旋轉黏度計的型號,轉子編號,轉速和測定溫度。
2、
杯式黏度計法(GB
1723—79塗料黏度測定法)杯式黏度計又稱塗—1杯和塗—4杯黏度計,是一類構造簡單的黏度計。多用於黏度小的環氧樹脂及環氧樹脂膠液。其原理是從杯內通過規定的尺寸的底孔流出等體積的恆溫液體的時間長短來判斷黏度的大小,時間長黏度大,時間短則黏度小。所測數據不能互換。應表明杯號。塗—杯規定流體的體積為50ml。底孔孔徑為φ5.6mm。孔長14.0mm;塗-4杯規定杯內流體流完斷線為止,(約100ml),底孔孔徑為φ4.0mm,孔長4.0mm。塗—1杯有水浴套,塗—4杯只測室溫黏度。
操作要點:黏度杯和樹脂試樣,應在測試溫度下恆溫處理。堵好孔底,將恆溫樹脂試樣倒入杯內至滿並刮平。靜置片刻使試樣中的氣泡逸出。抽開底孔時應立即用秒錶計時。塗-1杯底孔下用量筒接收流出物,當剛達到50ml時,停秒錶,記錄時間。塗-4杯底孔下用150ml燒杯接收流出物。當流出物連續線中斷成滴狀時,停止秒錶,記錄時間,黏度以s表示。