ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав и структура жидкости и зависимость ее вязкости от температуры из "Вязкость и пластичность нефтепродуктов" Температура является наиболее важным физическим фактором, от которого зависит вязкость жидкостей. Величина вязкости без указания температуры не имеет смысла, так как в крайних точках температурного интервала существования жидкости она может быть совершенно различной. [c.128] Примечание. В таблице приведены данные следующих авторов 1 — Бингам и Джексон 2—6— Гоффети Клаксон 7—9—Торп и Роджер 10—12— Шостаковский и Папок 13—15 — Наметкин и Покровская 16—18 — Фукс и Мнтрсфанова. [c.129] Сравнение вязкостно-температурной зависимости углеводородов и других основных компонентов нефтепродуктов в определенном интервале температуры (преимущественно О—100° или 50— 100°) приводит к следующим общим выводам. [c.130] Формуле А. И. Бачинского хорошо подчиняются низкомолекулярные и маловязкие жидкости. Вода и бензол относятся к немногим исключениям. [c.131] Весьма существенно, что физические свойства, характеризующие структуру большинства жидкостей, подчиняющихся закону А. И. Бачинского, связаны с температурой аналогичными закономерностями. Мак-Леод обратил внимание на обратную зависимость в гомологических рядах между коэфициентом вязкости и так называемым свободным пространством между молекулами, или коэфициентом термического расширения жидкостей [36]. Его формула является другим способом выражения уравнения А. И. Бачинского, и наблюдавшаяся зависимость непосредственно вытекает из соотношения (IV, I), выражающего связь между вязкостью и удельным объемом. [c.131] Высокомолекулярные и высоковязкие жидкости (в том числе минеральные масла и масляные углеводороды, жидкие смолы и высшие нафтеновые кислоты) не подчиняются уравнению Бачинского. Вязкость таких жидкостей очень сильно зависит от температуры. Многие из них также обладают аномальной температурной зависимостью плотности и коэфициента термического расширения. [c.132] Для объяснения этих особенностей было сделано предположение, что между молекулами этих жидкостей возникают более или менее прочные связи —происходит ассоциация молекул. Возникновение дополнительных связей между молекулами, помимо постоянно действующих сил сцепления (когезии), приводит к повышению сопротивления тангенциальному сдвигу, т. е. в конечном итоге к росту вязкости. Кроме того, следует указать, что объем группы ассоциированных молекул больше, чем сумма объемов отдельных молекул, входящих в группу, так как в нее включается и межмолекулярное пространство. Возрастание объема, занятого молекулами, также обусловливает повышение вязкости жидкости. Соотношение между ассоциированной и неассоциированной частями жидкости зависит от температуры чем ниже температура, тем больше ассоциация. Таким образом, температурная зависимость вязкости определяется двумя факторами удельным объемом и ассоциацией молекул. [c.132] Исходя из вискозиметрических данных, были предприняты многочисленные попытки вычислить степень ассоциации (см., например, [34 ). Однако вопрос об ассоциации жидкостей недостаточно ясен. Прежде всего нельзя делать заключение о природе жидкости на основании отклонения от одной, хотя бы даже и весьма важной и удобной, эмпирической формулы. Такая формула является не чем иным, как формальным математическим описанием экспериментально установленных зависимостей. А. И. Бачинский отметил [35], что если пользоваться эмпирической формулой вязкости другого вида (см. формулу (IV, 13)], то некоторые так называемые ассоциированные жидкости окажутся неассоциированными. Заметим, однако, что в последнее время формула (IV, 1) нашла и теоретическое обоснование (см. 15, Б). [c.132] Более правильно делить жидкости, как это и предлагает А. И. Бачинский, на нормальные и ненормальные, или аномальные, относя к первым такие, которые подчиняются его формуле. К тому же в настоящее время существует еще очень мало прямых не вискозиметрических данных о молекулярной ассоциации жидкостей, изменении ассоциации с температурой и давлением, а также о величине и природе сил, обусловливающих это явление. [c.132] При взаимодействии молекул углеводородов большую роль играют ван-дер-ваальсовы силы. В нефтепродуктах со смолами и другими кислородсодержащими соединениями ка ассоциацию могут влиять водородные связи и взаимодействие поляризованных молекул. Возможно, что одним из факторов ассоциации высокомолекулярных углеводородов является энтропия, связанная с большей вероятностью взаимно параллельной ориентацией длинных цепей таких молекул. [c.133] Вернуться к основной статье