2015 03 19 51 58

29

Definicje podstawowych wielkości występujących w reologii

Tutaj należałoby ostrzec czytelnika, że mimo iż dla wielu materiałów obserwujemy kierunek histerezy odwrotny do kierunku obrotu wskazówek zegara, to wcale nie oznacza to, że mamy do czynienia z cieczami reopektycznymi.

•    Wzrost lepkości wynikający z długiego czasu ścinania zauważa się wtedy, gdy podczas tego procesu ścinania ciecz zmienia swoje fizyczne albo chemiczne właściwości: ulega żelowaniu, utw ardzaniu lub zagęszczaniu przez odparowanie rozpuszczalnika. We wszystkich tych przypadkach zmiany właściwości cieczy są nieodwracalne, oznacza to, iż pozostawienie cieczy w spoczynku nie spowoduje powrotu jej do początkowego stanu o niskiej lepkości. Podczas gdy dla prawdziwych cieczy reopektycznych histereza krzywych płynięcia dla kilku przebiegów jest taka sama, to krzywe histerezy żelowania lub utwardzania zmieniają się coraz bardziej z każdym nowym przebiegiem.

•    Krzywe płynięcia i amplitudy histerezy mogą być także zależne od zaprogramowanych wzrostów i spadków prędkości obrotowej:

Jeśli się nie poczeka dostatecznie długo, aby osiągnąć stan stacjonarny dla zależności naprężenie ścinające - szybkość ścinania, to wówczas szybkość ścinania będzie wzrastała zanim osiągnięta zostanie odpowiednia wartość naprężenia ścinającego.

Dla każdej próbki i dla każdej ustalonej szybkości wirnika n, to jest określonej wartości szybkości ścinania y, przyrząd będzie mierzy! odpowiadające jej prawdziwe naprężenie ścinające t. Jeżeli szybkość wirnika, a więc i szybkość ścinania, jest poddana zaprogramowanym zmianom, to odpowiadające im wartości naprężenia ścinającego mogą być wyznaczane tylko z pewnym opóźnieniem czasowym. Im większa jest szybkość zmiany prędkości wirnika i im wyższa lepkość próbki, tym bardziej wzrasta opóźnienie czasowe.

W wyniku tego opóźnienia zaobserwowana krzywa wznosząca się będzie leżała poniżej, a zaobserwowana krzywa opadająca powyżej prawdziwej krzywej płynięcia. Stąd duża prędkość zmiany szybkości wirnika dla cieczy o dużej lepkości może symulować zachowanie typu płynięcia reopektycznego nie istniejące w rzeczywistości.

Uwaga: Mając wymienionych i objaśnionych sześć parametrów, które mogą wpływać na lepkość (S, T,P,y, t, V), można wyciągnąć ważny wniosek co do pomiaru lepkości:

Aby wyznaczyć lepkość jako funkcję jednego parametru, pozostałych pięć parametrów musi być znane i zachować stalą wartość podczas pomiaru.

Przykład:

Gdy mamy przetestować pięć różnych cieczy zdyspergowanych, na przykład majonezów, i porównać je pod względem lepkości, trzeba ustalić sztywne warunki doświadczalne dotyczące następujących parametrów:

a) Temperatura

Temperatura próbek musi być regulowana tak, aby jej wartość podczas pomiaru utrzymywaną była w granicach przynajmniej ± 0,1°C. W tym celu osłonięte układy pomiarowe lepkościomierzy rotacyjnych mogą być podłączone do łaźni cieczowej o stałej temperaturze. Próbka może być ogrzewana za pomocą cieczy o regulowanej temperaturze, lub jeżeli ciepło wytwarza się podczas badania, może być z niej odprowadzane.