ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование реологических свойств неньютоновских жидкостей из "Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии" Пользуясь уравнениями (У.8) и (У.9), всегда можно перейти от данных капиллярной вискозиметрии к переменным уравнения Ньютона. Это необходимо, когда хотят сравнить данные, полученные с помощью вискозиметров различных типов. [c.130] Согласно закону Ньютона, градиент скорости, соответствующий данному постоянному напряжению сдвига, должен устанавливаться в жидкости практически мгновенно. Это характерно для низкомолекулярных жидкостей. Стационарный ламинарный поток в некоторых растворах высокомолекулярных веществ и лиозолей устанавливается не сразу. Особенно медленно стационарный поток устанавливается в сильно структурированных, обычно -ВЫСОКОВЯЗКИХ тиксо-тропных системах. [c.130] В этом уравнении величина N пропорциональна градиенту скорости, ад — напряжению сдвига. [c.131] Для определения реологических характеристик раствора с помощью ротационного вискозиметра измеряют время одного или нескольких оборотов вращения внутреннего цилиндра при различных грузах и строят кривую течения в координатах ТУ, д. [c.131] Установка для определения зависимости скорости истечения жидкости от давления с вискозиметром Уббелоде. [c.131] Ньютоновская жидкость с известной вязкостью (вода, раствор глицерина). [c.131] Раствор высокомолекулярного вещества. [c.131] Устройство вискозиметра Уббелоде и установки для определения скорости истечения. Вискозиметр Уббелоде представляет собой 11-образную стеклянную трубку, в каждом колене которой имеются небольшие резервуары (шарики) одинакового размера, расположенные па одном уровне. Над одним шариком обычно находится баллончик, служащий ловушкой, предотвращающий выброс жидкости из вискозиметра. Под другим шариком находится капилляр, яерез который жидкость под действием создаваемого вакуума перетекает из одного шарика в другой. Такое устройство вискозиметра позволяет не принимать в расчет действие силы тяжести и считать, что истечение жидкости происходит только под влиянием перепада давлений в обоих коленах вискозиметра. [c.131] Сначала проводят опыт со стандартной ньютоновской жидкостью, затем промывают прибор и исследуют раствор высокомолекулярного вещества. [c.132] После этого шкалу манометра 6 устанавливают так, чтобы нуль шкалы совпадал с уровнем манометрической жидкости. Для этого перемещают подвижную шкалу, крепящуюся стопорным винтом 7. [c.132] Затем включают вакуумный насос и, убедившись в его нормальной работе, закрывают кран 5 и открывают краны 1 ж 3. Благодаря тому, что в участке трубки аа имеется капилляр, уровень жидкости в коленах манометра изменяется плавно. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы жидкость, повышаясь в колене в и опускаясь в колене с, перешла через нижний изгиб трубки манометра. [c.132] Установив нужный вакуум, кран 3 закрывают (если слз чайно разрежение оказалось больше, чем нужно, его уменьшают, слегка приоткрывая кран 5). Затем с помощью каучуковой трубки, надетой на правое колено вискозиметра, исйпытуемую жидкость засасывают в правый шарик выше верхней метки и, зажав трубку пальцами, чтобы не дать жидкости течь, с помощью крана 8 включают вискозиметр в вакуумную систему. Трубку затем разжимают и фиксируют секундомером время прохождения уровня жидкости от верхней метки А до нижней В правого колена вискозиметра. [c.132] Определение проводят при показаниях манометра, равных 25, 50, 75,100,150 и 200 мм вод. ст. Измерения всегда надо начинать с меньших перепадов давлений и переходить к большим. [c.133] Результаты записывают в таблицу (см. табл. V.1). [c.133] На основании полученных данных строят кривые течения в коор динатах 1/т, р для стандартной и исследуемой жидкостей и, пользуясь этими кривыми, определяют реологические характеристики жидкости предельную вязкость т] оо, предельное статическое напряжение сдвига и предельное динамическое напряжение сдвига 0. [c.133] Аналогично рассчитывают и предельное динамическое напряжение сдвига 0. Давление т стат при котором жидкость в капилляре вискозиметра приходит в движение, находят как среднее значение между максимальным давлением, когда жидкость еще находится в покое, и минимальным давлением, при котором она течет. Давление Рд находят графически, экстраполируя прямолинейный, зп1асток кривой течения неньютоновской жидкости до оси абсцисс. Значения вязкости выражают в П или сП, значения Рк и 0 — в дин/см. [c.133] Мерный цилиндр емкостью 50 мл, 2 шт. [c.133] Ньютоновская жидкость с большой вязкостью (глицерин, его раствор). [c.133] Устройство ротационного вискозиметра. На рис. У.5 приведена принципиальная схема ротационного вискозиметра РВ-8. Прибор состоит из двух коаксиальных цилиндров 1 ж 2,ъ пространство между которыми наливается исследуемая жидкость. Цилиндр 1 неподвижен, он закрепляется на крышке прибора 3. Цилиндр 2 связан со шкивом 6, приводящимся во вращение под действием грузов, которые кладут на чашки 10. Тормозное устройство 5 позволяет разъединять шкив и цилиндр 2 и, таким образом, поворачивать шкив, не вращая внутренний цилиндр. Последнее важно при работе с неньютоновскими жидкостями, так как вращение цилиндра при подъеме грузов может нарушить внутреннюю структуру жидкости и исказить результаты опыта. [c.134] Сначала проводят опыт со стандартной ньютоновской жидкостью, затем исследуют раствор карбоксиметилцеллюлозы. [c.134] Вернуться к основной статье