ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изучение зависимости вязкости растворов полимеров от их концентрации с помощью реовискозиметра из "Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии" Цель работы-. Получение реологических кривых течения и эффективной вязкости суспензий пылевидного кварца, определение зависимостей предела текучести от концентрации твердой фазы в суспензиях и эффективной вязкости суспензий от вязкости дисперсионной среды. [c.191] Для оценки реологических характеристик дисперсных систем наибольшее распространение нашли ротационные вискозиметры, которые характеризуются широкими пределами измерений и высокой воспроизводимостью результатов. Рабочий узел таких вискозиметров чаще всего представляет собой два коаксиальных цилиндра (кроме комбинации цилиндр — цилиндр могут применяться конус — конус, полусфера— полусфера и т. д.), в зазор между которыми наливается исследуемая жидкость. Один из цилиндров неподвижен, другой приводится во вращение. У некоторых типов приборов вращается наружный цилиндр, я у других — внутренний. [c.191] Ротационные вискозиметры работают в режиме либо постоянной скорости деформации (y = onst), либо постоянного напряжения сдвига (Я = onst). В приборах, работающих в режиме постоянной скорости деформации, один из цилиндров вискозиметра вращается с постоянной скоростью, увлекая за собой исследуемую жидкость, которая, в свою очередь, приводит во вращение второй (измерительный) цилиндр), связанный с динамометрическим устройством. При этом регистрируется изменение крутящих моментов или пропорциональных им напряжений сдвига. [c.191] В приборах с постоянным напряжением сдвига к одному из цилиндров прикладывается постоянный крутящий момент, второй цилиндр при этом неподвижен. Регистрируется скорость вращения подвижного цилиндра, пропорциональная скорости деформации исследуемой системы. Ряд конструкций ротационных вискозиметров, работающих в режиме постоянного напряжения, разработан М. П. Воларовичем. В. этих вискозиметрах вращающийся внутренний цилиндр приводится в движение через блоки падающими грузами. Скорость деформации и вязкость определяют в установившемся режиме течения, так как для коллоидных систем ламинарный поток устанавливается не мгновенно, как в ньютоновских жидкостях, а во времени, что связано с наличием в них определенной структуры. [c.191] В данной работе предлагается использовать ротационный вискозиметр типа РВ-8М (рис. 59). [c.191] Рабочий узел этого вискозиметра представляет собой два коаксиальных цилиндра с рифлеными поверхностями — внутренний 4 и знеш-ний 5. Внутренний цилиндр (ротор) закрепляется ири помощи резьбового соединения на оси, установленной на подшипниках. На этой же оси закреплен лимб /, по кото ому цедут отсчет оборотов ротора. К лимбу п креп.лена капроновая нить, пропущенная черо блок 2. На конце нити находится чашечка для груза. Лимб зафиксирован стопором 3, при опускании которого груз начинает перемеща ься, приводя в движение ротор с отсчетным лимбом. [c.192] Исследуемую суспензию (объемом 10 мл) наливают во внешней цилиндр вискозиметра, который устанавливают на подъемной площадке 5 и фиксируют винтом 7. Плош,адку с цилиндром поднимают вверх до упора вращением маховика 8 подъемного механизма 9 и фиксируют стопорным винтом 10. При этом торец ротора должен находиться о одной плоскости с торцом внешнего цилиндра, а суспензия должна полностью заполнять зазор между цилиндрами. [c.192] Для расчета вязкости системы определяют скорость вращения ротора путем регистрации времени, необходимого для совершения двух оборотов лимба в установившемся режиме течения. Стационарньн1 режим течения устанавливается после 1 —1,5 оборотов ротора (лимба). [c.192] Перед измерением вязкости при другой нагрузке груз поднимают путем вращения верхней части лимба по часовой стрелке при закрытом стопоре (ротор при этом не вращается). [c.192] Ротационный вискозиметр и разновесы. [c.192] Раствор водорастворимого полимера, например 1 %-ный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. [c.193] Объем раствора полимера, мл. . [c.193] Концентрация дисперсной фазы, % (масс.). . [c.193] Суспензии тщательно перемешивают шпателем. Исследуемую суспензию наливают во внешний цилиндр вискозиметра и проводят измерение вязкости, как указано выше, при последовательно увеличивающихся нагрузках. Нагрузки увеличивают до тех пор, пока продолжительность двух оборотов лимба вискозиметра не будет составлять 3—4 с (этот предел обусловлен переходом к турбулентному режиму течения). Для каждого образца суспензии проводят не меиее 7—8 измерений. [c.193] Рассчитывают скорость деформации у = К/ к т) и по уравнению (УП.9) эффективную вязкость. Полученные результаты записывают в таблицу (см. табл. УП.2). [c.193] По расчетным данным строят реологические кривые течения у — = 1(Р) и эффективной вязкости r] = f P). По кривым течения определяют предел текучести Рг для каждого образца суспензии, строят график зависимости Рт от концентрации дисперсной фазы и анализируют полученные результаты. [c.193] Из исходного раствора водорастворимого полимера готовят водные растворы по К) мл с концентрациями 0,4, 0,6, 0,8% (масс.). Навески кварца по 14 г помещают в 4 фарфоровых стакана и с помощью пипетки наливают в них по 5 мл исходного и приготовленных растворов полимера. Суспензии тщательно перемешивают шпателем. [c.193] Исследуемую суспензию наливают во внешний цилиндр вискозиметра и измеряют вязкости при последовательно увеличивающихся нагрузках. [c.194] По полученным экспериментальным данным рассчитывают скорость деформаций у и эффективную вязкость т) (порядок расчета указан в первой части работы). Полученные результаты записывают в таблицу (см. табл. УП. 3). [c.194] Анализируя полученные экспериментальные данные, делают заключение о влиянии коицентрации дисперсной фазы и вязкости дисперсионной среды суспензий на процессы етруктурообразования в системе. [c.194] Вернуться к основной статье