Viskoznost je ključni parametar u razumijevanju ponašanja protoka otopina granularne polianionske celuloze (GPAC), koje ima široku primjenu u raznim industrijama kao što su bušenje nafte, hrana i lijekovi. Kao dobavljač visokokvalitetne granularne polianionske celuloze, dobro sam upućen u važnost preciznog mjerenja njegove viskoznosti otopine. U ovom ću blogu podijeliti neke učinkovite metode za mjerenje viskoznosti GPAC rješenja.
Razumijevanje granularne polianionske celuloze
Prije nego što uđete u metode mjerenja, ključno je razumjeti što je zrnata polianionska celuloza. GPAC je vodeni polimer koji je topiv izveden iz celuloze. To je svestran aditiv koji može povećati viskoznost i stabilnost otopina. Nudimo dvije popularne vrste brzog raspršenih proizvoda:Brzo raspršeni polianionska celuloza pac lviBrzo raspršeni polianionska celuloza PAC HV. "LV" i "HV" označavaju nisku viskoznost i visoku viskoznost, što ukazuje na njihove različite mogućnosti zadebljanja.
Čimbenici koji utječu na viskoznost GPAC otopina
Nekoliko čimbenika može utjecati na viskoznost GPAC rješenja. Koncentracija GPAC -a u otopini jedan je od najznačajnijih čimbenika. Kako se koncentracija GPAC povećava, viskoznost otopine također se povećava. Temperatura također igra vitalnu ulogu. Veće temperature obično dovode do smanjenja viskoznosti, jer povećana toplinska energija omogućava da se polimerni lanci slobodnije kreću, smanjujući unutarnje trenje.
Stopa smicanja je još jedan faktor. GPAC rješenja često pokazuju ne -Newtonovo ponašanje, što znači da se njihova viskoznost mijenja s primijenjenom stopom smicanja. Pri niskim brzinama smicanja, polimerni lanci su zapleteni, što rezultira većom viskoznošću. Kako se brzina smicanja povećava, lanci se poravnavaju u smjeru protoka, a viskoznost se smanjuje.
Metode za mjerenje viskoznosti
Kapilarna viskometra
Kapilarna viskometrija klasična je metoda za mjerenje viskoznosti tekućine. Temelji se na načelu zakona Poiseuille, koji opisuje laminarni protok tekućine kroz kapilarnu cijev. U ovoj metodi, poznati volumen otopine GPAC -a dopušten je da teče kroz kapilarnu cijev pod utjecajem gravitacije. Mjeri se vrijeme potrebno da se otopina teče između dvije označene točke na cijevi.
Viskoznost se može izračunati pomoću sljedeće formule:
[\ i = k \ rho t]
gdje je (\ eta) viskoznost, (k) je konstanta viskometera (koja se određuje umjeravanjem viscometera s tekućinom poznate viskoznosti), (\ rho) je gustoća otopine, a (t) je vrijeme protoka.
Kapilarna viskometrija je relativno jednostavna i jeftina. Međutim, uglavnom je prikladan za newtonske tekućine ili tekućine s niskim ne -Newtonovim ponašanjem. Za GPAC rješenja, koja su često ne -Newtonian, na rezultate može utjecati brzina smicanja tijekom protoka kroz kapilaru.
Rotacijska vismetrija
Rotacijska viskometrija je svestranija metoda za mjerenje viskoznosti ne -newtonskih tekućina poput GPAC otopina. Uključuje rotiranje vretena ili bob u otopini i mjerenje okretnog momenta potrebnog za održavanje rotacije konstantnom brzinom.
Postoje dvije uobičajene vrste rotacijskih viskometa: koaksijalni cilindri viskometeri i viskometeri konusa - i - ploča. U viskometeru koaksijalnog cilindra, cilindrični bob se postavlja unutar koaksijalnog vanjskog cilindra, a otopina se ispunjava u jaz između njih. Vanjski cilindar se zakreće, a okretni moment na BOB se mjeri.
U konusu - i - viskonom pločici koriste se ravna ploča i konus s malim kutom. Otopina se postavlja između konusa i ploče, a konus se rotira. Prednost viskometera konusa - i - ploče je u tome što je brzina smicanja ujednačena u uzorku, što omogućava precizno mjerenje viskoznosti različitih brzina smicanja.
Viskoznost se izračunava iz izmjerenog okretnog momenta i brzine rotacije koristeći viskometerovu kalibracijsku jednadžbu. Rotacijska viskometrija može pružiti sveobuhvatno razumijevanje ne -Newtonovog ponašanja GPAC otopina mjerenjem viskoznosti pri različitim brzinama smicanja.
Pad sfera Vismetrija
Pad sfera viskometra temelji se na načelu Stokesovog zakona, koji opisuje gibanje sfere koja pada kroz viskoznu tekućinu. Mala sfera poznate gustoće i promjera spušta se u otopinu GPAC, a mjeri se vrijeme potrebno da se sfera padne na određenu udaljenost.
Viskoznost se može izračunati pomoću sljedeće formule:
[\ eta = \ frac {2} {9} \ frac {(\ rho_s - \ rho_f) gd^2} {v}]
gdje je (\ eta) viskoznost, (\ rho_s) je gustoća sfere, (\ rho_f) je gustoća otopine, (g) je ubrzanje zbog gravitacije, (d) je promjer sfere, a (v) je terminalna brzina snjegstva.
Ova je metoda relativno jednostavna i može se koristiti za širok raspon viskoznih. Međutim, na njega utječe i ne -Newtonovo ponašanje tekućine, a rezultati mogu biti netočni ako brzina smicanja oko sfere nije dobro - kontrolirana.
Postupak za mjerenje viskoznosti otopine GPAC
Bez obzira na metodu mjerenja, postoje neki opći koraci koje treba slijediti prilikom mjerenja viskoznosti GPAC otopina.
Priprema uzorka
Prvo pripremite otopinu GPAC sa željenom koncentracijom. Precizno odmjerite potrebnu količinu GPAC -a i dodajte je poznatom volumenu vode ili drugih otapala. Nježno miješajte otopinu kako biste osigurali ujednačenu disperziju čestica GPAC -a. Važno je dopustiti da otopina stoji dovoljno vremena kako bi se omogućila potpuna hidratacija čestica GPAC.
Kontrola temperature
Održavajte konstantnu temperaturu tijekom mjerenja viskoznosti. Kao što je ranije spomenuto, temperatura ima značajan utjecaj na viskoznost GPAC otopina. Većina viskometa opremljena je sustavima za upravljanje temperaturom, poput jakni za vodu, kako bi uzorak bio na željenoj temperaturi.
Analiza mjerenja i podataka
Nakon što se uzorak pripremi i stabilizira temperatura, izvršite mjerenje viskoznosti odabranom metodom. Poduzmite više mjerenja kako biste osigurali točnost i ponovljivost rezultata. Analizirajte podatke i izračunajte viskoznost prema relevantnoj formuli ili viskometerovoj kalibracijskoj jednadžbi.
Važnost točne mjerenja viskoznosti
Točno mjerenje viskoznosti GPAC otopina ključno je iz nekoliko razloga. U industriji bušenja nafte GPAC se koristi kao aditiv za bušenje tekućine za kontrolu viskoznosti i reoloških svojstava blata za bušenje. Pravilna viskoznost bušenja blata ključna je za učinkovito bušenje, stabilnost bušotine i transport reznica.
U prehrambenoj i farmaceutskoj industriji GPAC se koristi kao sredstvo za zadebljanje, stabilizator ili emulgator. Viskoznost konačnog proizvoda utječe na njegovu teksturu, izgled i život na polici. Stoga je potrebno točno mjerenje viskoznosti kako bi se osigurala kvaliteta i konzistencija proizvoda.
Zaključak
Mjerenje viskoznosti zrnatih polianionskih otopina celuloze važan je zadatak koji zahtijeva pažljivo razmatranje čimbenika koji utječu na viskoznost i izbor odgovarajućih metoda mjerenja. Kapilarna viskometrija, rotacijska vismetrija i padska sfera viskometrija sve su održive metode, svaka s vlastitim prednostima i ograničenjima.
Kao pouzdan dobavljač granularne polianionske celuloze, posvećeni smo pružanju proizvoda visoke kvalitete i tehničke podrške. Ako vas zanima našaBrzo raspršeni polianionska celuloza pac lviliBrzo raspršeni polianionska celuloza PAC HVProizvodi ili ako imate bilo kakvih pitanja o mjerenju viskoznosti ili drugim aspektima GPAC -a, slobodno nas kontaktirajte za daljnju raspravu i pregovore o nabavi.
Reference
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Uvod u reologiju. Elsevier Science.
- Bird, RB, Armstrong, RC, & Hassager, O. (1987). Dinamika polimernih tekućina: volumen 1, mehanika tekućine. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Standardne testne metode za viskoznost prozirnih i neprozirnih tekućina (metoda Brookfield). ASTM D2983 - 19.
