химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

Для того чтобы расчет был правильным, необходимо знать функцию молекулярновесового распределения, функцию распределения точек ветвления, структуру ветвлений.

Обзорная литература: 255, 534.

Периодическая литература: 2377, 2468. 2757, 3204, 3741, 3843, 4087, 4696, 4747, 4769. 5048, 5345, 5430, 5464, 5513, 5616 5632, 5677, 6902, 6903, 6339, 733J,

188

Глава 9

Вискозиметрические методы

139

9.1.5.

Капиллярные вискозиметры для измерения вязкости разбавленных растворов

Капиллярные вискозиметры, использующиеся для измерения вязкости разбавленных растворов, делают из стекла. Принцип их действия заключается в следующем: капилляр заполняют необходимым объемом исследуемой жидкости, причем столбик жидкости должен подняться выше верхней метки над шариком, после чего •измеряют время, необходимое для опускания мениска жидкости от верхней метки до нижней. Время истечения зависит от вязкости жидкости и определяется величиной давления, которое входит в уравнение Пуазейля:

n = K#4P/8JQ==n/m/8/V, (9.22)

где R— радиус капилляра, Р — давление, заставляющее жидкость двигаться по капилляру, / — длина капилляра, Q—V/t— объемная скорость истечения, V — объем жидкости, t — время истечения.

Как правило, движущая сила (давление) обусловлена разностью высот уровней жидкости в вискозиметре (h). Более высокое давление можно создать с помощью подключенного моностата.

Скорость сдвига (у) в капилляре

(9-23>

где г — расстояние от центра капилляра, v — скорость жидкости. При ламинарном течении скорость на расстоянии г от центра капилляра определяется как

v(r) = P(K2-r2)/4r\l (9.24)

Скорость изменяется параболически от нуля у стенки капилляра (г = R) до максимальной величины:

iw = №/4r./ (9-25)

Напряжение сдвига (т) в капилляре равно

Т = F /А = PR/21, (9.26)

где F = nr2P — сила на радиальном расстоянии г от центра капилляра (гшах = R, тогда F = kR2P), А = 2nRl — площадь поверхности капилляра.

В капиллярной вискозиметрии существует много источников ошибок, связанных с величиной измеряемой вязкости, природой -жидкости и геометрической конструкцией вискозиметра. Поправки можно разделить на две группы:

1. Поправки на скорость сдвига, а именно поправки на отклонение жидкости от ньютоновского поведения (поправка Рабиновича), сжимаемость жидкости, изменения размеров капилляра при различных температурах.

2. Поправки на напряжение сдвига, а именно: поправка на кинетическую энергию (поправка Хагенбаха), поправка на вход, необходимая потому, что скорость жидкости не параллельна оси капиллярной трубки, поправка на упругую энергию.

Эти поправки важны при исследовании разбавленных растворов полимеров, при изучении самих полимеров (расплавов) некоторые из них можно не принимать во внимание.

(9.27)

Уравнение Пуазейля (9.22) после внесения поправки на кинетическую энергию и поправки на вход принимает вид

т, = Apt — Bp/t = Лрг (1 — В/At2),

где п — вязкость жидкости, р — плотность жидкости, А и В — константы для данного вискозиметра.

Л и В можно найти графически из зависимости (r\/p)/t от l/t2. Отсекаемый на оси ординат отрезок равен А, тогда как наклон определяет величину (—В/А).

(9.28) (9.29)

9.1.6. Измерение относительной вязкости

Лотн

Лотн

По определению относительная вязкость равняется

Вязкость раствора ь т|

Вязкость растворителя т)0

и тогда

pt (1 - В/АР)

1о р0г„(1-В/Лсо) '

где индекс нуль относится к чистому растворителю.

В разбавленных растворах отношение р/р0 обычно близко к

единице, так что

^ t^-B/At2) (9-30)

Если время истечения чистого растворителя для данного вискозиметра превышает 100 с, то поправка на кинетическую энергию B/At2 по сравнению с единицей пренебрежимо мала и тогда

Лотн = гДо (9.31)

На рис. 9.7 приведены основные типы капиллярных вискозиметров.

а) Вискозиметр Оствальда. Движущая сила в таком вискозиметре пропорциональна разности высот двух уровней U-образной

трубки (Л). Чтобы результаты были воспроизводимы, необходимо

в каждом измерении использовать один и тот же объем жидкости.

б) Вискозиметр Кеннона — Фенске. Конструкция этого вискозиметра предусматривает отклонение обоих колен U-образной

трубки от вертикали, в результате этого центры поверхности жидкости в обоих коленах располагаются вдоль оси, которая сохраняет

140

Глава 9

Вискоэиметрические методы

141

вертикальность даже при наличии небольшой ошибки в вертикальном расположении вискозиметра.

в) Вискозиметр Уббелоде.

Движущей силой в вискозиметре

этого типа является расстояние

(ft) от уровня жидкости в шарике до уровня, определяемого

нижним концом капилляра.

В этом вискозиметре нет необходимости проводить все измерения

при одинаковом объеме жидкости. Некоторые конструкции вискозиметра предполагают наличие большого резервуара, из которого можно добавлять растворитель к то (у же раствору, понижая таким образом концентрацию раствора.

г) Вискозиметр с регулируемым напряжением сдвига. Напряжение сдвига (т) в капиллярном

вискозиметре пропор

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение кондиционерщиков в башкирии
лечение эрозии шейки матки каширская
Газовые котлы De Dietrich DTG 230 EcoNOx 12 S
билеты на оркестр минобороны. обнимая небо

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)