1.原理
不同液體自同一直立的毛細(xì)管中,以完全濕潤管壁的狀態(tài)流下,其運(yùn)動(dòng)粘度v與流出的時(shí)間τ成正比:
v1/v2=τ1/τ2
用已知運(yùn)動(dòng)粘度的液體(常以20℃時(shí)新蒸餾的蒸餾水為標(biāo)準(zhǔn)液體,其運(yùn)動(dòng)粘度為1.0067沲)作標(biāo)準(zhǔn),測量其從毛細(xì)管粘度計(jì)流出的時(shí)間,再測量試液自同一粘度計(jì)流出的時(shí)間,應(yīng)用上式可計(jì)算出液體的運(yùn)動(dòng)粘度。測量時(shí)記錄各試液的溫度。
2.儀器
(1)毛細(xì)管粘度計(jì) 常用的分為品氏、伏氏兩種,如圖16-15所示。
品氏粘度計(jì)一組共有11支,每支具有三處擴(kuò)張部分。各支毛細(xì)管的內(nèi)徑分別為0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0毫米。
伏氏粘度計(jì)一組共有9支,每支具有四處擴(kuò)張部分,各支毛細(xì)管的內(nèi)徑分別為0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0毫米。這種粘度計(jì)可用于在0℃以下測定運(yùn)動(dòng)粘度。
上述兩種粘度計(jì)常用于石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度的測定。
(2)恒溫器 容積為2升,帶有電加熱器和電動(dòng)攪拌器,常用水、甘油作為恒溫液體。
(3)水銀溫度計(jì) 分度為0.1℃。
(4)秒表 分度為0.2秒。
3.測定方法
取一適當(dāng)內(nèi)徑的品氏毛細(xì)管粘度計(jì)(使試液流下時(shí)間為180~300秒),用洗液、自來水、蒸餾水、乙醚洗凈后,用熱空氣使之干燥。在支管G處接一橡皮管,用軟木塞塞住寬管A管口,倒轉(zhuǎn)粘度計(jì),將主管B的管口插入盛標(biāo)準(zhǔn)試液(20℃蒸餾水)的小燒杯中,通過連接支管的橡皮管用吸氣球?qū)?biāo)準(zhǔn)試液吸至標(biāo)線b處(注意試液中不可出現(xiàn)空隙),然后捏緊橡皮管從試液內(nèi)取出粘度計(jì),倒轉(zhuǎn)過來,并取下橡皮管。
將橡皮管移至主管B的管口,將粘度計(jì)直立于恒溫器中,在粘度計(jì)旁邊放一支溫度計(jì)使其水銀泡與毛細(xì)管E的中心在同一水平線上。恒溫器內(nèi)溫度調(diào)至20℃,在此溫度保持10分鐘以上。
用吸氣球?qū)?biāo)準(zhǔn)試液吸至標(biāo)線a以上少許(勿使出現(xiàn)空氣泡),停止抽吸,使液體自由流下,注意觀察液面。當(dāng)液面至標(biāo)線a,啟動(dòng)秒表,液面流至標(biāo)線b,按停秒表。記下由a至b的時(shí)間。重復(fù)三次,取平均值作為標(biāo)準(zhǔn)液體的流出時(shí)間τ20標(biāo)。
再取脫水和過濾后的欲測樣品試液,用同一粘度計(jì)同樣操作并求試液的流出時(shí)間τ20標(biāo)。
在恒溫器中粘度計(jì)放置的時(shí)間為:在20℃時(shí),放置10分鐘,在50℃時(shí),放置15分鐘,在100℃時(shí),放置20分鐘。
欲測樣品試液的運(yùn)動(dòng)粘度為:
vt樣=v20標(biāo)/τ20標(biāo)×τ20樣=K×τ20樣(K=v20標(biāo)/τ20標(biāo))
式中 K——粘度計(jì)常數(shù);
v20標(biāo)——20℃時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘度,1.0067沲
τ20標(biāo)——20℃時(shí)水自粘度計(jì)流出的時(shí)間;
τ20樣——20℃時(shí)樣品試液自粘度計(jì)流出的時(shí)間。