Ćwiczenie nr 2
• Wyznaczenie lepkości wiskozymetrem Ubbelohde'a
• Wyznaczenie gęstości cieczy
• Wyznaczenie napięcia powierzchniowego cieczy
Wyznaczenie lepkości lepkościomierzem kapilarnym Ubbelohde'a
Pomiar lepkości kinematycznej najczęściej jest wykonywany przy użyciu lepkościomierza kapilarnego, np. lepkościomierzem kapilarnym Ostwalda lub lepkościomierzem Ubbelohde'a. Działanie wiskozymetrów kapilarnych opiera się na równaniu Poiseuille’a, zgodnie z którym objętość cieczy V przepływająca w czasie t przez kapilarę o promieniu R i długości / pod wpływem różnicy ciśnień Ap wynosi:
y
Zakłada się przy tym, że
badana ciecz jest nieściśliwa przepływ jest laminarny
warstwa poruszająca się w osi kapilary ma prędkość największą, prędkość pozostałych warstw kapilary zmienia się malejąco do zera (dla warstwy przylegającej bezpośrednio do ścianki) poszczególne warstwy poruszają się ruchem jednostajnym
przepływ cieczy następuje na skutek istnienia różnicy ciśnień na obu końcach kapilary.
Wykonanie oznaczenia
Do czystego i suchego lepkościomierza przez rurkę 1 wprowadzić badaną ciecz w taki sposób, aby po ustawieniu przyrządu w pozycji pionowej poziom menisku cieczy znajdował się pomiędzy kreskami M3 i M4 Lepkościomierz umieścić w termostacie na ok. 30 min, a następnie, przy ściśle zamkniętej palcem rurce 2, zassać badaną ciecz do 1/2 wysokości zbiornika 4 (w tym celu należy na rurkę 3 nałożyć wąż gumowy i połączyć go z pompką wodną). Następnie odłączyć od próżni rurkę 3 i otworzyć rurkę 2 a kiedy ciecz zacznie spływać zmierzyć czas, w którym menisk cieczy przesunie się od kreski Ml do M2. Pomiar czasu przepływu próbki powtarzać do otrzymania porównywalnych wyników.
Opracowanie wyników
Na podstawie wykonanych oznaczeń przeprowadzonych w temp. 40°C dla badanych cieczy obliczyć lepkość kinematyczną ze wzoru:
v =c • T
gdzie:
v - lepkość kinematyczna, mm2/s, c - stała kapilary, mm2/s2,
x - średnia arytmetyczna czasu przepływu badanego produktu, s.
Rys. 8. Lepkościomierz Ubbelohde'a
12