Phương Pháp Đo Độ Nhớt Chất Lỏng

Đinh nghĩa độ nhớt chất lỏng ?

Độ nhớt của chất lỏng là một đặc tính của chất lỏng có liên quan mật thiết với lực ma sát nội tại cản lại sự di động tương đối của các lớp phân tử trong lòng chất lòng đó.

Độ nhớt động lực hay độ nhớt tuyệt đối, là tỷ số giữa độ nhớt động lực và khối lượng riêng (p) của chất lỏng (biểu thị bằng kg/m3), cả hai đều được xác định ở cùng nhiệt độ t. ν= η / ρ Đơn vị độ nhớt động học là m2/s, ước số là mm2/s. Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị độ nhớt động học là stocker (St) và ước số hay dùng là centistocker (cSt). 1 St = 10-4 m2/s 1 cSt = 10-6m2/s =1 mm2/s. Độ nhớt động học của nước cất ở 20 °C xấp xỉ bằng 1 cSt. Khi tính độ nhớt động học của một chất lỏng theo stocker hay centistocker, đi từ độ nhớt động lực tính theo poise hay centipoise thì khối lượng riêng của chất lỏng đó phải tính theo g/cm3.

• Tỷ lệ dv/dx là gradient vận tốc cho tốc độ trượt D, biểu thị là nghịch đảo của giây (s -1) và η = τ/D.
• Đơn vị của độ nhớt động lực là pascal giây (Pas) hoặc newton giây trên mét vuông (N-s/m2)
• Cớc số hay dùng là milipascal giây (mPa-s).

Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị độ nhớt cơ bản là poise (P) và ước số hay dùng là centipoise (cP). 1 Pa -s = 1000 mPa-s = 1 N-s/m2 1 P = 0,1 Pa -s = 100 cP = 100 mPa-s Độ nhớt động lực của nước cất ở 20 °C xấp xỉ bằng 1 centipoise.

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt chất lỏng

Yếu tố làm ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng là nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm và ngược lại. Vì vậy, phải xác định độ nhớt của chất lỏng ở nhiệt độ ổn định, dao động không quá ± 0,1 °C.

Cách thức đo độ nhớt của chất lỏng

Phương pháp I: Phương pháp đo thời gian chảy của chất lỏng qua ống mao quản

Phương pháp này sử dụng nhiều nhớt kế mao quản với những kích thước khác nhau, thích hợp cho việc xác định độ nhớt của các chất lỏng khác nhau. Mỗi loại có một hàng số dụng cụ (k) riêng. Trong số những nhớt kế mao quản, nhớt kế Ostwald thường hay được sử dụng nhất.

Phương pháp II: Phương pháp đo thời gian rơi của trái cầu

Phương pháp này thích hợp cho các chất lỏng trong suốt và có độ nhớt cao (từ 8 poise đến 1000 poise). Dụng cụ sử dụng gồm 1 ống thử A, dài 30 cm, đường kính trong là 2 cm ± 0,05 cm. Trên thành ống có khắc 5 ngấn vòng quanh, cách nhau từ 5 cm. Ống thử A được đặt trong bình điều nhiệt B có chứa nước có nắp đậy. Ngoài ra trên nắp còn có chỗ để nhiệt kế chia độ đến 0,1 °C, que khuấy c và phễu g. Sau đó sử dung quả cầu là những viên bi bằng thép có đường kính 0,15 cm. tiếp đến viên bi sẽ được thả vào ống thử A qua một ống nhỏ D có đường kính trong là 0,3 cm. Ống D có một lỗ ngang cao hơn mực chất thử trong ống A, đầu dưới của ống D ở ngang ngấn trên cùng của ống A và thấp hơn mặt chất thử 3 cm. Lưu ý đảm bảo cung cấp giá trị độ nhớt với độ chính xác và độ đúng như những nhớt kế đã mô tả ở trên (ví dụ: Nhớt kế Hoppler).

Phương pháp III: Thiết bị thường dùng là loại nhớt kế quay

Dựa trên việc đo lực trượt trong môi trường lỏng được đặt giữa hai ống hình trụ đồng trục, một ống được quay nhờ môtơ, còn ống kia quay được do sự quay của ống thứ nhất tác động vào. Dưới những điều kiện như vậy, độ nhớt (hay độ nhớt biểu kiến) trở thành phép đo (M) độ lệch của góc đối với ống hình trụ thứ 2, tương ứng với momen lực, biểu thị bằng N-in. Đối với lớp chất lỏng rất mỏng, độ nhớt động lực η, biểu thị bằng Pa-S được tính theo công thức:

Hằng số k của máy được tính ở các tốc độ quay khác nhau bằng cách sử dụng các chất lỏng có độ nhớt chuẩn. Các máy luôn được cung cấp một bảng có các hằng số liên quan đến diện tích bề mặt của các ổng trụ được dùng và tốc độ quay của chúng. Độ nhớt được tính theo công thức: η = k ( M/ω) Cách đo: Đo độ nhớt theo sự chỉ dẫn cách vận hành nhớt kế quay. Nhiệt độ đo được chỉ dẫn trong chuyên luận. Nếu không thể đặt được tốc độ trượt chính xác như chỉ dẫn thì đặt tốc độ trượt cao hơn một chút và thấp hơn một chút sau đó dùng phương pháp nội suy để tính độ nhớt.

>>> Xem thêm về máy đo độ nhớt