Name: propylene glycol flow and viscometer tests
Uploaded: 2023-04-30T07:02:20.000Z
Duration: 8 min 4 s
Channel: JoVE
Description: In this experiment, a Cannon-Fenske viscometer measures the viscosities of several propylene glycol solutions. The goal is to determine the relationship between viscosity and composition.

1. تحضير مقياس اللزوجة
<ol>
	<li>تحضير سبعة محاليل بتركيزات متفاوتة من البروبيلين جلايكول في الماء (بين 0 - 100 مول ٪ بولي بروبيلين جلايكول). قم بتسمية جميع الحلول. سيتم استخدامها للمعايرة. الحصول على عينة من التركيز المجهول واتركها جانبا</li>
	<li>افحص العينات بحثا عن النسالة أو الغبار أو أي مادة صلبة أخرى. إذا لزم الأمر ، قم بتصفية العينة من خلال مرشح زجاجي متكلس أو شاشة شبكية دقيقة.</li>
	<li>نظف مقياس اللزوجة المناسب باستخدام الماء ، وجففه بالهواء المصفى لإزالة الآثار النهائية للمذيبات. ستستخدم حلول اللزوجة المنخفضة الأواني الزجاجية الشعرية بحجم 50 ، وسيتم استخدام الحجم 100 للحل غير المعروف ، وستستخدم الحلول ذات اللزوجة الأعلى الأواني الزجاجية الشعرية بحجم 150.</li>
</ol>
2. شحن مقياس اللزوجة
<ol>
	<li>صب العينة في مقياس اللزوجة حتى تملأ نصف المصباح الأكبر على الأقل. ثم امسح الذراع نظيفا.</li>
	<li>ضع مقياس اللزوجة في الحامل وأدخله في حمام درجة حرارة ثابتة. قم بمحاذاة رأسيا مع بوب صغير في الأنبوب الكبير أو استخدم حامل محاذاة ذاتية.</li>
	<li>اسمح للعينة بالتوازن مع درجة حرارة الحمام المائي. اترك حوالي 10 دقائق حتى تصل العينة إلى درجة حرارة الحمام عند 40 درجة مئوية و 15 دقيقة عند 100 درجة مئوية.</li>
	<li>ضع الشفط على الذراع واسحب السائل إلى الأنبوب.</li>
</ol>
3. قياس التدفق
<ol>
	<li>استخدم ساعة توقيت وقم بقياس الوقت اللازم لتدفق الغضروف المفصلي للعينة بين العلامات المشار إليها. هذا هو وقت التدفق</li>
	<li>كرر الخطوتين 6 و 7 للتشغيل المكرر. وكرر الإجراء بأكمله لكل عينة.</li>
</ol>
<div class = "chapter_text" id = "script_0" >اللزوجة هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق وهي معلمة مفيدة في تصميم معالجة المنتجات الفعالة ومراقبة الجودة في مجموعة واسعة من الصناعات. تصف اللزوجة الاحتكاك الداخلي للسائل المتحرك. يقاوم السائل ذو اللزوجة العالية التدفق ، بينما يتدفق السائل ذو اللزوجة المنخفضة بسهولة أكبر. يستخدم مقياس اللزوجة الأنبوبي الزجاجي بشكل شائع لتحديد اللزوجة ، والذي يقيس الوقت الذي يستغرقه السائل لتدفق عبر أنبوب شعري. تطبق مقاييس اللزوجة الدورانية مثل هندسة اللوحة المتوازية قوى القص وتقيس عزم الدوران المطلوب لتدوير السائل. يوضح هذا الفيديو مبادئ اللزوجة ، ويوضح كيفية استخدام مقياس اللزوجة لتحديد التركيز غير المعروف لمحلول البروبيلين جلايكول ، ويناقش بعض التطبيقات الصناعية.</div><div class = "chapter_text" id = "script_1">للبدء ، دعنا نراجع مبادئ اللزوجة. تصف اللزوجة الديناميكية للسائل القوة لكل وحدة مساحة سطح ، والمعروفة باسم إجهاد القص ، المطلوبة لتحريك السائل ، في هذه الحالة ، بالتوازي مع المستوى. يظل السائل الذي يتلامس عن كثب مع اللوحة السفلية في حالة راحة ، والسائل الذي يلامس اللوحة العلوية هو نفس سرعة تلك اللوحة. يرجع تدرج السرعة هذا إلى الاحتكاك الداخلي بين طبقات السائل ، ويعرف باسم معدل تشوه القص. يتم تعريف اللزوجة الديناميكية على أنها إجهاد القص مقسوما على معدل تشوه القص. يمكن أن تتأثر اللزوجة بدرجة الحرارة وكثافة السوائل والتكوين. ومع ذلك ، فإن تغيرات الضغط لها تأثير ضئيل. بمجرد معرفة اللزوجة الديناميكية ، فإن اللزوجة الحركية هي نسبة اللزوجة الديناميكية إلى كثافة السائل. هذا مقياس لمقاومة السائل للتدفق بسبب الجاذبية. تقيس العديد من الأدوات اللزوجة الحركية تجريبيا ، مثل مقياس اللزوجة Canon-Fenske. يتكون هذا الجهاز من حمام مائي كبير يتم التحكم فيه بدرجة الحرارة مع زعانف للحفاظ على توازن حراري ثابت. يتم استخدام أنابيب شعرية مختلفة الأحجام اعتمادا على لزوجة السائل التقريبية. باستخدام هذا الجهاز ، يتم سكب السائل في الأنبوب وشفطه بعد العلامات المحفورة. بعد ذلك ، يتم قياس الوقت اللازم للسائل للعودة عبر الأنبوب الشعري ، والمعروف باسم وقت التدفق. ثم يتم ضرب وقت التدفق في ثابت معايرة مقياس اللزوجة ، وهو خاص بالزجاج الشعري المستخدم لإعطاء اللزوجة الحركية. الآن بعد أن تعرفت على أساسيات اللزوجة، دعنا نقيس اللزوجة الحركية لمحاليل البروبيلين غليكول المعروفة لتحديد تركيز عينة غير معروفة.</div><div class = "chapter_text" id = "script_2">ابدأ التجربة بإعداد سبعة حلول للمعايرة بتركيزات متفاوتة من البروبيلين جلايكول والماء. قم بتسمية جميع المحاليل بالتركيز. احصل على عينة من التركيز المجهول ، واتركها جانبا. افحص جميع العينات السائلة بحثا عن النسالة أو الغبار أو الجزيئات الصلبة قبل الاستخدام ، وإذا لزم الأمر ، قم بتصفية العينة من خلال مرشح زجاجي مركزي. بعد ذلك ، قم بتنظيف مقياس اللزوجة باستخدام الماء وجففه بالهواء المصفى. تذكر استخدام الأنبوب الشعري الزجاجي بالحجم المناسب لمقياس اللزوجة ، والذي يعتمد على اللزوجة التقريبية للمحلول المراد اختباره.</div><div class = "chapter_text" id = "script_3" >الآن ، اسكب عينة في مقياس اللزوجة ، ثم امسح الذراع نظيفا. بعد ذلك ، ضع مقياس اللزوجة في الحامل وأدخله في حمام درجة الحرارة. انتظر من 10 إلى 15 دقيقة للسماح للعينة بالتوازن مع درجة حرارة الحمام. ثم قم بتطبيق الشفط على الذراع ، واسحب العينة في الأنبوب. الآن خذ ساعة توقيت وقم بقياس الوقت اللازم للعينة لتدفق بحرية أسفل الأنبوب الشعري بعد مغادرة نقطة النهاية المحددة. هذا هو وقت التدفق الخاص بك. كرر الإجراء لكل عينة. والآن بعد أن تم قياس جميع اللزوجات، دعونا نلق نظرة على النتائج ونحدد تركيز العينة المجهولة.</div><div class = "chapter_text" id = "script_4">للعثور على تركيز العينة غير المعروفة ، استخدم بيانات العينات المعروفة واستيفاء لزوجة المحلول المجهول. أولا ، حدد اللزوجة الحركية بضرب الوقت المقاس في ثابت مقياس اللزوجة. ثم قم بتحويل اللزوجة الحركية إلى اللزوجة الديناميكية عن طريق الضرب في كثافة الكتلة. بعد ذلك ، ارسم اللزوجة الحركية كدالة لموليات العينات المعروفة. يوضح الرسم البياني أن اللزوجة تزداد مع زيادة تركيز البروبيلين جلايكول. تحديد العلاقة الخطية بين اللزوجة الحركية وتركيز البروبيلين. ثم استيفاء تركيز العينة المجهولة باستخدام لزوجتها المقاسة. في هذا العرض التوضيحي ، احتوت العينة المجهولة على 45 مول بالمائة من البروبيلين جلايكول. الآن بعد أن تعلمت كيفية استخدام اللزوجة لتحديد التركيز ، دعنا نفحص التطبيقات العديدة للزوجة في البيئات الصناعية.</div><div class = "chapter_text" id = "script_5"> يعد اختبار اللزوجة مهما في العديد من المجالات الصناعية بدءا من مصفاة البترول وإنتاج الخلايا الشمسية إلى التطبيقات الطبية الحيوية والبحوث. يعتبر القياس الدقيق للزوجة في صناعة البتروكيماويات ذا أولوية قصوى لأنه يستخدم ليس فقط لتحديد تكوين النفط الخام ، ولكن أيضا لتقييم مراقبة الجودة في المنتجات البتروكيماوية. تختلف اللزوجة من النفط الخام إلى الهيدروكربونات السائلة ، ويجب أخذها في الاعتبار من أجل ظروف تشغيل الاستخراج والمناولة والتكرير بكفاءة. يعد التوصيف الانسيابي للمعلقات عالية التركيز إلزاميا أيضا لتطوير المنتجات للتطبيقات التي تنطوي على سوائل معقدة ، مثل تلك المستخدمة في تعدين الخلايا الشمسية. يجب تعديل خصائص تدفق المعاجين الموصلة بعناية لضمان معالجة غير مضطربة وخالية من العيوب ومنع الترسيب وتراكم الجسيمات. في الطب ، التقنيات الريولوجية الدقيقة هي أدوات تشخيصية تحقق في تشوه خلايا الدم الحمراء ، وتكتشف أمراض الدم مثل فقر الدم المنجلي ، والتي تؤثر على لزوجة الدم. يتم استخدام البروتوكولات التي تستخدم السوائل الدقيقة مع معدلات القص القابلة للتعديل ومعالجة الصور لتحديد تراكم خلايا الدم الحمراء في دوران الأوعية الدقيقة كميا. تستخدم هذه البروتوكولات أيضا لتوصيف الأنسجة البشرية ، مثل مادة الدماغ ، لفهم الهيكل وهندسة المواد المستوحاة من الحيوية بشكل أفضل.</div><div class = "chapter_text" id = "script_6">لقد شاهدت للتو مقدمة JOVE عن اللزوجة. يجب أن تعرف الآن المبادئ الأساسية للزوجة ، وأن تكون قادرا على تشغيل مقياس اللزوجة ، وأن تفهم أهمية اللزوجة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. شكرا للمشاهدة.</div>

كان الهدف من هذه التجربة هو اختبار علاقة اللزوجة والتكوين باستخدام لزوجة المادة غير المعروفة للعثور على تركيبتها. تم اختبار عدد من محاليل التركيز المعروفة للبروبيلين جلايكول ومحلول تركيز واحد غير معروف. تم استخدام العلاقات بين الكثافة واللزوجة الديناميكية واللزوجة الحركية لمقارنة المحالول. نظرا لأن المحاليل تصبح أكثر لزوجة عندما أصبحت أكثر تركيزا ، فقد تمكنا من تضييق تركيز المحلول غير المعروف إلى نطاق صغير. تم استخدام الاستيفاء الخطي لتقدير التركيز ، وكانت العلاقة أكثر ملاءمة للدالة الخطية. في هذه التجربة ، يمكن أن تؤدي ...

لزوجة محاليل البروبيلين جلايكول

المصدر: مايكل جي بينتون و <a href="https://www.jove.com/author/Kerry+M._Dooley"> كيري إم دولي </a> ، قسم الهندسة الكيميائية ، جامعة ولاية لويزيانا ، باتون روج ، لوس أنجلوس 
اللزوجة هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق ، وهي معلمة مفيدة في تصميم المعالجة الفعالة للمنتجات ومراقبة الجودة في مجموعة واسعة من الصناعات. تستخدم مجموعة متنوعة من مقاييس اللزوجة للحصول على أدق قراءات للمواد التجريبية. الطريقة القياسية لقياس اللزوجة هي من خلال مقياس اللزوجة الأنبوبي الزجاجي ، والذي يقدر اللزوجة عن طريق قياس مقدار الوقت الذي يستغرقه السائل للتدفق عبر أنبوب شعري مصنوع من الزجاج 1 . 
تعمل مقاييس اللزوجة الدورانية عن طريق تطبيق قوى القص وقياس الوقت الذي يستغرقه التدفق 1 . تستفيد مقاييس اللزوجة هذه من القوة المتدفقة للسائل ، ويمكنها استخدام إما نظام زنبركي أو نظام تشفير رقمي 1 . توجد أنظمة قياس مختلفة أيضا ، مع المعيار هو نظام مخروطي وصفائح ، حيث يتدفق السائل تحت شكل المخروط وفوق اللوحة ، من أجل تقليل إجهاد القص 1 . تستخدم أنظمة الألواح المتوازية لوحين متوازيين وهي مثالية للقياس عبر تدرجات درجة الحرارة ، مما يسمح بانتقال سلس 1 . تستخدم أنظمة Couette كوبا ومواد تعبئة ، ويتدفق السائل بين الاثنين 1 . هذه الأنظمة هي الأفضل للمواد ذات اللزوجة المنخفضة ، لأن هذا النظام يقلل من إجهاد القص ، ولكن يصعب أيضا تشغيل النظام بشكل روتيني بسبب مشكلات التنظيف والحاجة إلى كميات أكبر من السوائل 1 . 
في هذه التجربة ، سيتم استخدام مقياس اللزوجة Cannon-Fenske لقياس لزوجة العديد من محاليل البروبيلين جلايكول لتحديد العلاقة بين اللزوجة والتكوين.

في هذه التجربة ، تم قياس لزوجة عدة تركيزات من البروبيلين جلايكول. كما هو متوقع ، وجد أن اللزوجة تزداد مع تركيز البروبيلين جلايكول. تم قياس الوقت اللازم لعبور محاليل العينة لمقياس اللزوجة واستخدامها لتحديد اللزوجة الحركية. تم جمع العديد من القياسات لتقليل الخطأ العشوائي. 
تم تحديد اللزوجة الحركية باستخدام الوقت المقاس وثابت مقياس اللزوجة:
 <img alt="Equation 4" src="/fi...

Source: Michael G. Benton and Kerry M. Dooley, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA
Viscosity is a measure of a ...

اللزوجة هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق وهي معلمة مفيدة في تصميم معالجة المنتجات الفعالة ومراقبة الجودة في مجموعة واسعة من الصناعات. تصف اللزوجة الاحتكاك الداخلي للسائل المتحرك. يقاوم السائل ذو اللزوجة العالية التدفق ، بينما يتدفق السائل ذو اللزوجة المنخفضة بسهولة أكبر. يستخدم مقياس اللزوجة الأنبوبي الزجاجي بشكل شائع لتحديد اللزوجة ، والذي يقيس الوقت الذي يستغرقه السائل لتدفق عبر أنبوب شعري. تطبق مقاييس اللزوجة الدورانية مثل هندسة اللوحة المتوازية قوى القص وتقيس عزم الدوران المطلوب لتدوير السائل. يوضح هذا الفيديو مبادئ اللزوجة ، ويوضح كيفية استخدام مقياس اللزوجة لتحديد التركيز غير المعروف لمحلول البروبيلين جلايكول ، ويناقش بعض التطبيقات الصناعية. للبدء ، دعنا نراجع مبادئ اللزوجة. تصف اللزوجة الديناميكية للسائل القوة لكل وحدة مساحة سطح ، والمعروفة باسم إجهاد القص ، المطلوبة لتحريك السائل ، في هذه الحالة ، بالتوازي مع المستوى. يظل السائل الذي يتلامس عن كثب مع اللوحة السفلية في حالة راحة ، والسائل الذي يلامس اللوحة العلوية هو نفس سرعة تلك اللوحة. يرجع تدرج السرعة هذا إلى الاحتكاك الداخلي بين طبقات السائل ، ويعرف باسم معدل تشوه القص. يتم تعريف اللزوجة الديناميكية على أنها إجهاد القص مقسوما على معدل تشوه القص. يمكن أن تتأثر اللزوجة بدرجة الحرارة وكثافة السوائل والتكوين. ومع ذلك ، فإن تغيرات الضغط لها تأثير ضئيل. بمجرد معرفة اللزوجة الديناميكية ، فإن اللزوجة الحركية هي نسبة اللزوجة الديناميكية إلى كثافة السائل. هذا مقياس لمقاومة السائل للتدفق بسبب الجاذبية. تقيس العديد من الأدوات اللزوجة الحركية تجريبيا ، مثل مقياس اللزوجة Canon-Fenske. يتكون هذا الجهاز من حمام مائي كبير يتم التحكم فيه بدرجة الحرارة مع زعانف للحفاظ على توازن حراري ثابت. يتم استخدام أنابيب شعرية مختلفة الأحجام اعتمادا على لزوجة السائل التقريبية. باستخدام هذا الجهاز ، يتم سكب السائل في الأنبوب وشفطه بعد العلامات المحفورة. بعد ذلك ، يتم قياس الوقت اللازم للسائل للعودة عبر الأنبوب الشعري ، والمعروف باسم وقت التدفق. ثم يتم ضرب وقت التدفق في ثابت معايرة مقياس اللزوجة ، وهو خاص بالزجاج الشعري المستخدم لإعطاء اللزوجة الحركية. الآن بعد أن تعرفت على أساسيات اللزوجة، دعنا نقيس اللزوجة الحركية لمحاليل البروبيلين غليكول المعروفة لتحديد تركيز عينة غير معروفة. ابدأ التجربة بإعداد سبعة حلول للمعايرة بتركيزات متفاوتة من البروبيلين جلايكول والماء. قم بتسمية جميع المحاليل بالتركيز. احصل على عينة من التركيز المجهول ، واتركها جانبا. افحص جميع العينات السائلة بحثا عن النسالة أو الغبار أو الجزيئات الصلبة قبل الاستخدام ، وإذا لزم الأمر ، قم بتصفية العينة من خلال مرشح زجاجي مركزي. بعد ذلك ، قم بتنظيف مقياس اللزوجة باستخدام الماء وجففه بالهواء المصفى. تذكر استخدام الأنبوب الشعري الزجاجي بالحجم المناسب لمقياس اللزوجة ، والذي يعتمد على اللزوجة التقريبية للمحلول المراد اختباره. الآن ، صب عينة في مقياس اللزوجة ، ثم امسح الذراع نظيفة. بعد ذلك ، ضع مقياس اللزوجة في الحامل وأدخله في حمام درجة الحرارة. انتظر من 10 إلى 15 دقيقة للسماح للعينة بالتوازن مع درجة حرارة الحمام. ثم قم بتطبيق الشفط على الذراع ، واسحب العينة في الأنبوب. الآن خذ ساعة توقيت وقم بقياس الوقت اللازم للعينة لتدفق بحرية أسفل الأنبوب الشعري بعد مغادرة نقطة النهاية المحددة. هذا هو وقت التدفق الخاص بك. كرر الإجراء لكل عينة. والآن بعد أن تم قياس جميع اللزوجات، دعونا نلق نظرة على النتائج ونحدد تركيز العينة المجهولة. للعثور على تركيز العينة غير المعروفة ، استخدم بيانات العينات المعروفة واستيفاء لزوجة المحلول المجهول. أولا ، حدد اللزوجة الحركية بضرب الوقت المقاس في ثابت مقياس اللزوجة. ثم قم بتحويل اللزوجة الحركية إلى اللزوجة الديناميكية عن طريق الضرب في كثافة الكتلة. بعد ذلك ، ارسم اللزوجة الحركية كدالة لموليات العينات المعروفة. يوضح الرسم البياني أن اللزوجة تزداد مع زيادة تركيز البروبيلين جلايكول. تحديد العلاقة الخطية بين اللزوجة الحركية وتركيز البروبيلين. ثم استيفاء تركيز العينة المجهولة باستخدام لزوجتها المقاسة. في هذا العرض التوضيحي ، احتوت العينة المجهولة على 45 مول بالمائة من البروبيلين جلايكول. الآن بعد أن تعلمت كيفية استخدام اللزوجة لتحديد التركيز ، دعنا نفحص التطبيقات العديدة للزوجة في البيئات الصناعية. يعد اختبار اللزوجة أمرا مهما في العديد من المجالات الصناعية بدءا من مصفاة البترول وإنتاج الخلايا الشمسية إلى التطبيقات والأبحاث الطبية الحيوية. يعتبر القياس الدقيق للزوجة في صناعة البتروكيماويات ذا أولوية قصوى لأنه يستخدم ليس فقط لتحديد تكوين النفط الخام ، ولكن أيضا لتقييم مراقبة الجودة في المنتجات البتروكيماوية. تختلف اللزوجة من النفط الخام إلى الهيدروكربونات السائلة ، ويجب أخذها في الاعتبار من أجل ظروف تشغيل الاستخراج والمناولة والتكرير بكفاءة. يعد التوصيف الانسيابي للمعلقات عالية التركيز إلزاميا أيضا لتطوير المنتجات للتطبيقات التي تنطوي على سوائل معقدة ، مثل تلك المستخدمة في تعدين الخلايا الشمسية. يجب تعديل خصائص تدفق المعاجين الموصلة بعناية لضمان معالجة غير مضطربة وخالية من العيوب ومنع الترسيب وتراكم الجسيمات. في الطب ، التقنيات الريولوجية الدقيقة هي أدوات تشخيصية تحقق في تشوه خلايا الدم الحمراء ، وتكتشف أمراض الدم مثل فقر الدم المنجلي ، والتي تؤثر على لزوجة الدم. يتم استخدام البروتوكولات التي تستخدم السوائل الدقيقة مع معدلات القص القابلة للتعديل ومعالجة الصور لتحديد تراكم خلايا الدم الحمراء في دوران الأوعية الدقيقة كميا. تستخدم هذه البروتوكولات أيضا لتوصيف الأنسجة البشرية ، مثل مادة الدماغ ، لفهم الهيكل وهندسة المواد المستوحاة من الحيوية بشكل أفضل. لقد شاهدت للتو مقدمة JOVE عن اللزوجة. يجب أن تعرف الآن المبادئ الأساسية للزوجة ، وأن تكون قادرا على تشغيل مقياس اللزوجة ، وأن تفهم أهمية اللزوجة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. شكرا للمشاهدة.

Education

JoVE Science Education

Engineering

الهندسة

Chemical Engineering

الهندسة الكيميائية

Viscosity of Propylene Glycol Solutions

propylene glycol flow and viscometer tests

In this experiment, a Cannon-Fenske viscometer measures the viscosities of several propylene glycol solutions. The goal is to determine the relationship between viscosity and composition.

Propylene Glycol Flow and Viscometer Tests

propylene-glycol-flow-and-viscometer-tests

testing the heat transfer efficiency of a finned-tube heat exchanger

testing-the-heat-transfer-efficiency-of-a-finned-tube-heat-exchanger

Finned-Tube Heat Exchanger Flow Testing

Heat exchangers move heat from one fluid to another. Shell and tube exchangers and plate exchangers are two common types. In a shell and tube exchanger, one fluid flows through a set of tubes while a second fluid flows around them to cool or heat the first stream. In a plate heat exchanger, fluids move between closely joined plates with a small gap between each plate. Because plate exchangers have a large surface area, they are usually more efficient. This experiment studies a finned-tube heat...

using a tray dryer to investigate convective and conductive heat transfer

using-tray-dryer-to-investigate-convective-conductive-heat

Tray Dryer Study of Heat and Mass Transfer

Tray dryers are used in many industrial processes to remove water from solids. They do this by moving heat through the material. Dryers can use different heat transfer methods. Adiabatic dryers rely on convection, which is heat transfer by moving gas, and direct contact with gases. Non-adiabatic dryers use other methods, including conduction, radiation, and radio frequency drying. Dryers may also run as batch processes or as continuous systems. In a batch process, a set amount of material is...

viscosity of propylene glycol solutions

In this experiment, a Cannon-Fenske viscometer measures the viscosities of several propylene glycol solutions. The goal is to determine the relationship between viscosity and composition.

porosimetry of a silica alumina powder

Nitrogen Adsorption for Pore Analysis

Nitrogen adsorption and desorption are used to measure the surface area and pore size distribution of a porous solid. These two properties help show how well a material can adsorb molecules or support catalytic activity. For adsorbent and catalyst manufacturers, surface area and pore size distribution are important quality control measures. They also help identify when a product is reaching the end of its useful life. In a porous solid, the surface area is closely tied to how much material it...

demonstration of the power law model through extrusion

demonstration-of-the-power-law-model-through-extrusion

Polymer Extrusion and Flow Behavior

Polymer extrusion turns heated thermoplastic material into simple shapes such as pellets, sheets, or pipe. An extruder melts the solid feed, moves it forward, and builds pressure as the material flows through the die. Polyolefins are among the most common polymers used for this process. This experiment uses a simple lab extruder to test how operating conditions affect polymer output and pressure drop. The feed may also include non-polymeric materials. The same setup can be used to study...

gas absorber

Gas Absorber Column Mass Transfer

Gas absorbers remove contaminants from gas streams, and this page focuses on how a packed counter-flow column works. In this setup, the gas and liquid move in opposite directions. The column is filled with random packing that helps the two phases make efficient contact. Packed bed absorbers can use loose packing made from ceramics, metals, or plastics. Structured packing can also be used. The large surface area from the packing supports high mass transfer rates, and these systems are low...

vapor-liquid equilibrium

Using Vapor-Liquid Data in Distillation

Vapor-liquid equilibrium helps explain how liquid mixtures separate in distillation. Distillation is a process that separates liquids by their boiling point. A liquid mixture is fed into a distillation unit or column and then boiled. As the mixture heats, the component with the lower boiling point forms vapor more easily. That vapor rises through the column, while the other liquid stays behind and drains through the unit. Vapor-liquid equilibrium data helps predict this split and shows how a...

the effect of reflux ratio on tray distillation efficiency

the-effect-of-reflux-ratio-on-tray-distillation-efficiency

Measuring Tray Performance in Distillation

Tray distillation is used to separate liquid mixtures with a column that contains trays or packed sections. This experiment focuses on a sieve tray column, which uses trays with holes in a support plate to create a large contact area between liquid and vapor. The mixture being separated contains methanol, isopropanol, and water. The Tray Distillation Unit starts in total reflux mode. After a steady reflux drum level is reached, the system is switched to finite reflux mode. The bottoms,...

efficiency of liquid-liquid extraction

Water Extraction in a York-Scheibel Column

Liquid-liquid extraction uses two immiscible or partly miscible liquids to separate a solute by solubility differences. The feed and solvent are mixed, then separated so the solute moves from the feed into the solvent. The solvent-rich stream leaving the unit is the extract, and the solute-poor stream is the raffinate. This separation is often used instead of distillation when the compounds have very similar relative volatility. It is also useful when one or more mixture components are...

liquid phase reactor: sucrose inversion

Packed Bed Kinetics of Sucrose Inversion

Packed bed reactors can be used to study the kinetics of sucrose inversion. In this liquid-phase reaction, sucrose is converted into glucose (dextrose) and fructose while a solid catalyst helps drive the process. Batch and continuous flow reactors are both used in catalytic chemistry. Packed beds use a solid catalyst with continuous flow, and they are the most common reactor setup. Without a large recycle stream, packed bed reactors are usually modeled as plug flow. The other common continuous...

crystallization of salicylic acid via chemical modification

crystallization-of-salicylic-acid-via-chemical-modification

Salicylic Acid Crystal Growth by pH Swing

Salicylic acid crystal growth by pH swing uses a chemical change to make solid salicylic acid form from solution. This crystallization method is common in biochemical processing, where scientists separate solids from liquids or large molecules from small ones. Crystallization is especially important in pharmaceutical, chemical, and food processing industries because it handles large amounts of material. Crystal shape and crystal size matter in process economics. They can affect later steps...

single and two-phase flow in a packed bed reactor

single-and-two-phase-flow-in-a-packed-bed-reactor

Tracing Flow Patterns in Packed Bed Reactors

Packed bed reactors can show uneven flow patterns in both single-phase and two-phase systems. This experiment examines that maldistribution and how it changes pressure drop across the bed. It also uses tracers to connect residence time distribution and dispersion to the way fluid moves through the packing. In single-phase flow, channeling can develop along the walls or through a larger part of the bed cross-section. In two-phase flow, channeling can arise from more complex causes. Simple...

kinetics of addition polymerization to polydimethylsiloxane

kinetics-of-addition-polymerization-to-polydimethylsiloxane

Polymer Viscosity and Molecular Weight

Polymers are long molecules made of repeating monomer units that are chemically bonded together. Their properties depend on chemical structure, molecular weight, and degree of polymerization. The polymer industry makes many raw materials that are used in commercial products. This experiment uses an addition polymerization reaction to make polydimethylsiloxane. The product is then evaluated to show how viscosity can help determine polymer molecular weight. It also examines how molecular weight...

catalytic reactor: hydrogenation of ethylene

catalytic-reactor-hydrogenation-of-ethylene

Ethylene to Ethane Catalyst Kinetics

Ethylene hydrogenation is a catalyst kinetics experiment that converts ethylene (C2H4) into ethane (C2H6). It is often used as a model reduction reaction for testing new metal catalysts. In this study, supported nickel is used. It is not the most active catalyst for this reaction, but it works well enough for the reaction to occur below 200°C. The reaction happens on a metal surface. Hydrogen gas first dissociates, which means it splits into hydrogen atoms. Ethylene also adsorbs, or sticks, to...

evaluating the heat transfer of a spin-and-chill

evaluating-the-heat-transfer-of-a-spin-and-chill

Spin-and-Chill Cooling Test for Soft Drinks

The Spin-and-Chill experiment tests how fast a soft drink cools when a can or bottle is spun at high speed. It uses heat transfer and fluid flow ideas to study why rotation can chill a beverage from room temperature to 38 °F in as little as 2 min. The setup can cool much faster than a refrigerator, which takes about 240 min for the same temperature change. It is also faster than an ice chest, which takes about 40 min. Spinning the container at up to 500 rpm creates little or no foaming, so the...

chemical engineering

This collection explains fundamental concepts in chemical engineering using an experimental approach and it presents necessary operating procedures of various apparatuses such as the tray dryer and the viscometer.


Measure how propylene glycol solutions flow with a Cannon-Fenske viscometer. Learn how viscosity changes with composition and compare common viscometer types.

Propylene Glycol Flow and Viscometer Tests

Description

Transcript