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Viscosité des Solutions de propylène Glycol
 

Viscosité des Solutions de propylène Glycol

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La viscosité est qu'une mesure de résistance d’un fluide à débit et c’est un paramètre utile dans la conception de la transformation des produits efficaces et contrôle de la qualité dans un large éventail d’industries. Viscosité décrit les frottements internes d’un fluide en mouvement. Un fluide ayant une viscosité élevée résiste à l’écoulement, alors qu’un fluide avec une basse viscosité coule plus facilement. Un viscosimètre de tube de verre est couramment utilisé pour déterminer la viscosité, qui mesure le temps qu’il faut pour un fluide à s’écouler à travers un tube capillaire. Viscosimètres rotationnels comme avec une géométrie de plaques parallèles, appliquer des forces de cisaillement et de mesurer le couple nécessaire pour faire tourner le liquide. Cette vidéo illustre les principes de la viscosité, montre comment utiliser un viscosimètre pour déterminer la concentration inconnue d’une solution de propylène glycol et aborde certaines applications industrielles.

Pour commencer, passons en revue les principes de la viscosité. La viscosité dynamique d’un fluide décrit la force par unité de surface, appelée la contrainte de cisaillement, ce qui est requis pour déplacer le liquide, dans ce cas, parallèlement à un plan. Le fluide en contact étroit avec la plaque de fond reste au repos, et le fluide toucher la plaque supérieure est la même vitesse que cette plaque. Ce gradient de vitesse est due à la friction interne entre les couches de fluide et est connu comme le taux de déformation en cisaillement. La viscosité dynamique est définie comme la contrainte de cisaillement, divisée par le taux de déformation en cisaillement. La viscosité peut être influencée par la température, la densité du fluide et la composition. Variations de pression, cependant, ont un effet négligeable. Une fois que la viscosité dynamique est connue, la viscosité cinématique est le rapport de la viscosité dynamique à la densité du fluide. Il s’agit d’une mesure de la résistance du fluide à s’écouler par gravité. Plusieurs instruments mesurent la viscosité cinématique expérimentalement, comme le Canon-Fenske viscosimètre. Cet appareil se compose d’un bain d’eau grande température contrôlée avec ailettes pour maintenir l’équilibre thermique constante. Différentes dimensions tubes capillaires sont utilisés selon la viscosité du fluide approximative. En utilisant cet appareil, le liquide est versé dans le tube et aspiré devant les inscriptions gravées. Puis, le temps requis pour le fluide de voyager à travers le tube capillaire est mesuré, connu comme le temps de l’efflux. Le temps de l’efflux est ensuite multiplié par la constante d’étalonnage viscosimètre, qui est spécifique au verre capillaire utilisé pour donner la viscosité cinématique. Maintenant que vous connaissez les principes fondamentaux de la viscosité, nous allons mesurer la viscosité cinématique de solutions connues propylène glycol pour déterminer la concentration d’un échantillon inconnu.

Commencer l’expérience en préparant des sept solutions d’étalonnage avec des concentrations variables de propylène glycol et d’eau. Toutes les solutions avec la concentration de l’étiquette. Obtenir un échantillon de la concentration inconnue et mettez-le de côté. Vérifiez tous les échantillons de liquides pour les peluches, poussières ou particules solides avant d’utiliser et si nécessaire, filtrer l’échantillon à travers un filtre de verre centré. Ensuite, nettoyez le viscosimètre à l’aide de l’eau et sécher avec de l’air filtré. N’oubliez pas d’utiliser le tube capillaire de verre de taille appropriée pour le viscosimètre, qui dépend de la viscosité approximative de la solution à tester.

Maintenant, versez un échantillon dans le viscosimètre, puis essuyez le bras. Ensuite, placez le viscosimètre dans le support et insérez-la dans le bain. Attendez 10 à 15 minutes afin de laisser l’échantillon est proportionnelle à la température du bain. Puis appliquer la succion sur le bras et tirer l’échantillon dans le tube. Maintenant, prenez un chronomètre et mesurer le temps requis pour l’échantillon s’écouler librement dans le tube capillaire après avoir quitté le repère de la fin. Il s’agit de votre temps d’efflux. Répétez l’opération pour chaque échantillon. Maintenant que toutes les viscosités ont été mesurées, nous allons jeter un oeil à des résultats et déterminer la concentration de l’échantillon inconnu.

Pour trouver la concentration de l’échantillon inconnu utilisation des données des échantillons connus et interpoler la viscosité de la solution inconnue. Tout d’abord, déterminer la viscosité cinématique est en multipliant le temps mesuré par la constante de viscosimètre. Puis convertir la viscosité cinématique viscosité dynamique en multipliant par la masse volumique. Ensuite, tracer la viscosité cinématique est en fonction des molarités des échantillons connus. Le graphique montre que la viscosité augmente avec la concentration de glycol de propylène. Déterminer la relation linéaire entre la viscosité cinématique et de la concentration de propylène. Puis, interpoler la concentration de l’échantillon inconnu à l’aide de sa viscosité mesurée. Dans cette démonstration, l’échantillon inconnu contenue 45 % de mol de propylène glycol. Maintenant que vous avez appris comment la viscosité est utilisée pour déterminer la concentration, examinons les nombreuses applications de la viscosité dans les milieux industriels.

Test de viscosité est important dans de nombreux domaines industriels, allant de la raffinerie de pétrole et de production de cellules solaires à la recherche et les applications biomédicales. La mesure précise de la viscosité dans l’industrie pétrochimique est prioritaire car il est utilisé non seulement pour déterminer la composition du pétrole brut, mais aussi d’évaluer le contrôle de la qualité dans les produits pétrochimiques. Viscosité varie entre pétrole et hydrocarbures liquides, et il faut considérer pour une extraction efficace, la gestion et les conditions opérationnelles de raffinerie. Caractérisation rhéologique des suspensions très concentrées est également obligatoire pour le développement de produits de pomper des fluides complexes, tels que ceux utilisés dans la métallisation de cellules solaires. Les propriétés d’écoulement des pâtes conductrices doivent être soigneusement ajustés pour garantir la transformation intacte, sans défaut et empêcher l’agrégation de particules et de sédimentation. En médecine, micro techniques rhéologiques sont des outils diagnostiques qui examinent la déformabilité des globules rouges et détecter les maladies du sang comme l’anémie falciforme, qui affectent la viscosité du sang. Protocoles utilisant des micro fluidique avec des vitesses de cisaillement réglable et traitement d’images sont utilisées pour déterminer quantitativement l’agrégation des globules rouges dans la microcirculation. Ces protocoles sont également utilisées pour caractériser des tissus humains, comme la substance du cerveau, afin de mieux comprendre la structure et l’ingénieur bio inspiré des matériaux.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la viscosité. Vous devriez maintenant savoir fondamentaux principes de viscosité, de pouvoir exploiter un viscosimètre et comprendre l’importance de la viscosité dans un large éventail d’applications. Merci de regarder.

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