Kas yra kapiliarinis viskozimetras?

Kapiliarinis viskozimetras yra prietaisas, naudojamas skysčio klampumui arba storiui matuoti, matuojant, kiek laiko užtrunka skystis tekėti per mažo skersmens vamzdelį arba kapiliarą. Srauto arba ištekėjimo laikas yra tiesiogiai proporcingas skysčio kinematinės klampos kiekiui ir gali būti tiesiogiai konvertuojamas į klampumą, naudojant kiekvienam prietaisui būdingą konversijos koeficientą. Klampumas paprastai priklauso nuo temperatūros, todėl kapiliarinis viskozimetras paprastai naudojamas kontroliuojamos temperatūros vandens vonioje, nustatytoje tam tikrai temperatūrai.

Klampumas gali būti suvokiamas kaip vidinė skysčio trintis arba jo polinkis priešintis tekėjimui. Taigi klampumas yra svarbi skysčių savybė. Jis kelia didelį susirūpinimą tepaluose, dažuose, gėrimuose ir visais atvejais, kai skystis turi būti perkeltas, maišomas ar manipuliuojamas.

Kapiliarinis viskozimetras gali būti bet kurio iš kelių konstrukcijų, tačiau dažniausiai naudojamas U formos arba Ostwald viskozimetras, kuriam būdingi Cannon-Fenske ir Ubbelohde tipai. Cannon-Fenske kapiliarinis viskozimetras yra U formos stiklo vamzdelio gabalas, kurio vienoje rankoje yra dvi stiklinės lemputės arba kameros, atskirtos kalibruotu kapiliarinio vamzdelio ilgiu. Kita lemputė yra žemai ant kitos rankos, į kurią įkraunamas mėginys. Tada mėginys ir kapiliarinis viskozimetras pakabinami fiksuotos temperatūros vandens vonioje ir leidžiama pasiekti šiluminę pusiausvyrą.

Kai pasiekiama šiluminė pusiausvyra, mėginys paimamas į viršutinę kamerą ir pradedamas bandymas. Mėginiui leidžiama tekėti iš viršutinės kameros į apatinę per kapiliarą ir išmatuojamas ištekėjimo laikas arba laikas, per kurį reikia pereiti kapiliaro ilgį. Kapiliariniai viskozimetrai yra su gamintojo pateiktu perskaičiavimo koeficientu, kuris leidžia apskaičiuoti kinematinę klampą tiesiai iš išsiliejimo laiko.

Didelio klampumo skysčiams gali būti naudojami šių medžiagų tirpalai tinkamame tirpiklyje ir nustatomi įvairių koncentracijų tirpalų klampumo matavimai. Grafiko sudarymas, vaizduojantis procentų koncentraciją ir klampumą, leidžia nustatyti gryno skysčio klampumą ekstrapoliuojant grafiką iki nulinės tirpiklio koncentracijos.

Standartinėje tarptautinėje (SI) sistemoje klampumas matuojamas Pa*s arba Pascal sekundėmis. Tačiau tai yra gana didelė daugumai skysčių, todėl klampumas dažniau matuojamas mPa*s arba milipaskaliais*sekundėmis, o tai yra viena tūkstantoji Pascal*sekundės dalis. CGS sistemoje, kurią vis dar naudoja Amerikos bandymų ir medžiagų draugija, klampumo vienetas yra poezas arba, dažniausiai, centipoise (cP), kuris yra šimtoji puo dalis. Tiek SI sistema, tiek cgs sistema yra pagrįstos metrine sistema, todėl konvertavimas tarp jų yra paprastas, o 1 cP yra lygus 1 mPa*s.