Piotr Juza

Grupa 4a

Sekcja 1

Temat: Badanie właściwości reologicznych nienewtonowskich materiałów biologicznych za pomocą wiskozymetru rotacyjnego.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie właściwości reologicznych wodnego roztworu metylocelulozy, który jest cieczą tiksotropową. Badanymi właściwościami reologicznymi są wartości naprężeń ścinających oraz lepkość pozorna danego roztworu. Celem jest również wykreślenie w układzie współrzędnych krzywej płynięcia (τ od logD) i zależności lepkości pozornej η od logD badanej cieczy.

Tabele pomiarowe:

1. Odczyt wartości α wskazania miernika wiskozymetru rotacyjnego dla wzrastających i malejących szybkości ścinania:

Lp.	Położenie przekładni	Prędkość ścinania D[s^-1]	α
						α↑	α↓
1	1a	3,00	0,00	0,00
2	3b	4,50	0,00	0,00
3	2a	5,40	0,00	0,00
4	4b	8,10	0,00	0,00
5	3a	9,00	0,50	0,50
6	5b	13,50	1,00	1,00
7	4a	16,20	1,50	1,50
8	6b	24,30	2,00	2,00
9	5a	27,00	2,00	2,00
10	7b	40,50	3,00	3,00
11	6a	48,60	4,00	3,50
12	8b	72,90	5,00	5,00
13	7a	81,00	6,00	5,50
14	9b	121,50	9,00	8,50
15	8a	145,80	10,00	10,00
16	10b	21,70	15,00	14,50
17	9a	243,00	16,00	16,00
18	11b	364,00	24,00	23,50
19	10a	437,00	28,50	28,00
20	12b	656,00	42,50	41,00
21	11a	723,00	47,00	46,00
22	12a	1312,00	82,00	81,00

Obliczenia:

1. Obliczamy wartości naprężeń ścinających dla rosnących i malejących prędkości ścinania ze wzoru:

τ=zα

gdzie:

z = 5.61 dPa

2. Posługując się wzorem η=
   obliczam lepkość pozorną (η) dla badanej cieczy przy rosnących i malejących szybkościach ścinania

gdzie:

τ - naprężenie ścinające

D - prędkość ścinania

3. Obliczam wartość logD

4. Otrzymane wyniki zamieszczam w tabeli oraz sporządzam w układzie współrządnych krzywą płynięcia (τ od logD) oraz zależność lepkości pozornej η od logD badanej cieczy.

Lp.	Położenie przekładni	Prędkość ścinania D[s^-1]	α		τ		η		logD
						α↑	α↓	τ↑		τ↓	η↑	η↓
1	1a	3,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,48
2	3b	4,50	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,65
3	2a	5,40	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,73
4	4b	8,10	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,91
5	3a	9,00	0,50	0,50	2,80	2,81	0,31	0,31	0,95
6	5b	13,50	1,00	1,00	5,61	5,61	0,42	0,42	1,13
7	4a	16,20	1,50	1,50	8,42	8,42	0,52	0,52	1,21
8	6b	24,30	2,00	2,00	11,22	11,22	0,46	0,46	1,39
9	5a	27,00	2,00	2,00	11,22	11,22	0,42	0,42	1,43
10	7b	40,50	3,00	3,00	16,83	16,83	0,42	0,42	1,61
11	6a	48,60	4,00	3,50	22,44	19,64	0,46	0,40	1,69
12	8b	72,90	5,00	5,00	28,05	28,05	0,38	0,38	1,86
13	7a	81,00	6,00	5,50	33,66	30,86	0,42	0,38	1,91
14	9b	121,50	9,00	8,50	50,49	47,69	0,42	0,39	2,08
15	8a	145,80	10,00	10,00	56,10	56,10	0,38	0,38	2,16
16	10b	21,70	15,00	14,50	84,15	81,35	0,38	0,37	2,34
17	9a	243,00	16,00	16,00	89,76	89,76	0,37	0,37	2,39
18	11b	364,00	24,00	23,50	134,64	131,84	0,37	0,36	2,56
19	10a	437,00	28,50	28,00	159,89	157,08	0,37	0,36	2,64
20	12b	656,00	42,50	41,00	238,43	230,01	0,36	0,35	2,82
21	11a	723,00	47,00	46,00	263,67	258,06	0,36	0,36	2,86
22	12a	1312,00	82,00	81,00	460,02	454,41	0,35	0,35	3,12

Wnioski:

Metyloceluloza jest cieczą nieniutonowską co wynika z wykresu na którym krzywa płynięcia nie jest linią prostą. Można także wnioskować że nie jest to ciecz tiksotropowa ponieważ wykres nie wykazuje histerezy.

---