ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вязкость минеральных масел и их применение из "Вязкость и пластичность нефтепродуктов" При количественной трактовке зависимости вязкости растворов от концентрации различают разбавленные и концентрированные растворы. Для первых существуют теоретически обоснованные закономерности, связывающие вязкость растворов с концентрацией и физико-химическими свойствами растворенного вещества. Для вычисления вязкости концентрированных растворов пользуются преимущественно эмпирическими уравнениями, рассмотренными выше. [c.153] Только при соблюдении этих условий полностью справедлив закон вязкости Эйнштейна. [c.154] Если нет сольватации, то для растворенных частиц независимо от их размера К = 0,0025. Постоянство этой величины было установлено с достаточным приближением для ряда коллоидных и истинных растворов (гуммигут, латекс каучука, гликоген), что послужило экспериментальным подтверждением уравнения Эйнштейна. [c.154] Растворы и суспензии, содержащие вытянутые и другие нешарообразные частицы, не подчиняются закону Эйнштейна. В частности, ему не подчиняются растворы парафиновых углеводородов. [c.154] Четыреххлористый углерод Бензол. . [c.155] Штаудингер принимает, что действующий объем растворенной нитеобразной молекулы вследствие вращения последней больше ее истинного объема и возрастает пропорционально квадрату длины молекулы. По С. М. Липатову [70] сферу действия такой молекулы можно представить в виде объема шара, диаметр которого равендлине молекулы. Эйзеншитц [72] дал теоретическое обоснование зависимости вязкости раствора нитеобразных молекул от квадрата их длины. [c.155] Измерения Мейера [76] показали, что и у молекул с очень короткими цепями величина К несколько изменяется, что, пови-димому, объясняется влиянием концевых групп. По мере удлинения цепи величина К становится более постоянной. [c.156] Исходя из тех или иных представлений о причинах отклонений от закона Штаудингера, были предложены поправки к его уравнению. Принимая изогнутую форму цепеобразных молекул, приводящую к повышенной иммобилизации растворителя и соответственно к более быстрому нарастанию удельной вязкости с повышением молекулярного веса, Марк [73] ввел добавочный член в это уравнение. [c.156] Крэмер [74] нашел линейную зависимость между внутренней, или истинной, вязкостью и молекулярным весом. [c.156] Как легко видеть, уравнение (IV, 38) отличается от уравнения Эйнштейна членом, характериз)лющим степень асимметрии частицы. [c.156] Практическое значение уравнения Штаудингера заключается в том, что оно позволяет вычислить молекулярный вес растворенных веществ по вискозиметрическим данным. Как видно из вышеизложенного, им можно пользоваться в ограниченных пределах. Для соединений с молекулярным весом, превышающим несколько десятков тысяч, оно вовсе непригодно. Величина эмпирической постоянной К должна тщательно определяться не только для выбранного типа соединения, но и для выбранного растворителя идиапазона молекулярных весов. При пользовании значениями К, приведенными в литературе, следует обращать внимание на число членов молекулярной цепи, для которой оно определялось. Детальное описание факторов, влияющих на величину К, дано в монографии В. В. Коршака и С. Р. Рафикова [71]. [c.157] С помощью уравнения Эйзеншица, Куна и Бургерса, исходя из вискозиметрических данных, можно вычислить отношение длины частиц к их толщине, т. е. определить форму частиц. Следует иметь в виду, что первое и особенно второе уравнение дает несколько завышенное значение 1 й. В работе А.Г. Пасынского [79] приведена таблица для определения формы молекул, составленная на основании уравнений рассмотренного типа. [c.157] Гидродинамическая трактовка распределения скоростей потока ( 1 и 6) исходит из представления о прилипании жидкости к поверхности твердого тела. Физико-химическое исследование строения поверхностного слоя жидкости дает основание ожидать, что ее механические свойства отличны ог аналогичных свойств в объеме. [c.157] Жидкость на границе раздела с твердым телом, газом и другой, не смешивающейся с ней жидкостью, находится в особом состоянии. Молекулы внутри жидкости со всех сторон равномерно притягиваются одинаковыми молекулами. В поверхностном слое, толщина которого равна расстоянию молекулярного взаимодействия, силы, действующие на молекулы со стороны жидкости, не равны силам, действзлощим на них со стороны соседней фазы, так как в первом направлении они взаимодействуют с молекулами рассматриваемой жидкости, а во втором — с молекулами другой фазы. 0 обусловливает существование поверхностной энергии и рада специфических молекулярно-поверхностных эффектов. [c.157] К их числу относится адсорбция —повышение (редко понижение) концентрации растворенного вещества на границе раздела фаз. Адсорбированные молекулы ориентированы определенным образом по отношению к поверхности. [c.158] Направление ориентации зависит от строения этих молекул и их взаимодействия с граничными фазами [62, 64]. Дифильные молекулы, т. е. такие, у которых имеются неполярные и полярные части, ориентирз тся своими полярными группами (карбоксильные, карбонильные и другие радикалы) к металлу или полярной жидкости и неполярными группами (углеводородные цепи) к минеральным маслам и другим неполярным жидкостям. Если в молекуле две полярные группы и больше, то молекулы могут располагаться параллельно поверхности. Линейные молекулы (спирты, жирные кислоты и т. д.) располагаются приблизительно параллельно друг другу. [c.158] Образование сравнительно толстых поверхностных слоев можно объяснить, если допустить, что влияние поверхности передается через прилежащие к ней молекулы. 2—3 ряда молекул ориентируются непосредственно соседней фазой и индуцируют ориентацию остальных молекул поверхностного слоя. Б. В. Дерягин и Е. Ф. Пичугин [49] считают, что смазочные пленки образуют граничные фазы с отчетливыми поверхностями раздела. [c.158] Механические свойства на границе твердое тело —жидкость имеют существенное значение для применения смазочных масел, особенно при граничном и полужидком режиме смазки. Большинство исследователей связывают маслянистость с этими свойствами и объясняют ими различную смазочную способность равновязких масел. Гарди [105] показал, что коэфициент статического трения твердых поверхностей, смазанных тонкими слоями низших парафиновых углеводородов, спиртов и жирных кислот, являегся линейной функцией молекулярного веса этих соединений. В этих опытах объемная вязкость практически не влияла на коэфициент трения. [c.158] Вследствие методических трудностей экспериментальное исследование механических свойств жидкости на границе с твердым телом началось лишь недавно. Одна из первых работ в этой области проведена Б. В. Дерягиным [51]. Он обнарзокил упругость тонких слоев воды, заключенных межу стеклянными поверхностями. Позднее Б. В. Дерягин с сотрудниками [29] показал, что масла, жирные кислоты и спирты в тонких слоях порядка 0,1 ц обладают измеримым предельным напряжением сдвига. А. С. Ахматов [104] нашел, что пленки смазочных веществ толщиной до 0,2 х имеют упругость формы. Основываясь на этих данных, А. С. Ахматов рассматривает граничный смазочный слой как квазитвердое тело [62]. [c.159] Известно, что если сдавить две смазанные поверхности, то коэфициент трения станет постоянным только через некоторое время (латентный период). Этот эффект частично зависит от того, что ориентация молекул в граничном слое требует сравнительно много времени, но увеличение латентного периода с уменьшением нормальной нагрузки указывает на то, что определенную роль играет и упругость смазочного слоя. [c.159] Вернуться к основной статье