سوالی دارید؟
میلی مول سعی دارد که در قسمت وبلاگ با ارائه مقالات جذاب و به روز سطح دانش کاربران در حوزه مواد شیمیایی ارتقاء دهد و همچنین با پوشش اخبار و رویدادهایی همچون برگزاری نمایشگاه ها ، سمینارها، کارگاه ها و همچنین کلاس های آموزشی کاربران را مطلع سازد
بروشور خدمات میلی مول
کسب و کار مواد شیمیایی با ظهور ابزارهای دیجیتال شاهد یک انقلاب بزرگ است.باتوجه به این رویکرد پورتال میلی مول یک داشبورد مدیریت آگهی ارائه کرده است که فعالیت تجاری شما را تا حد باورنکردنی آسان می کند.
دانلودویسکوزیته در شیمی چیست؟
تاریخ ثبت: ۰۹-۱۰-۱۴۰۳
مدت زمان مطالعه: 5 دقیقه
ویسکوزیته: ویژگی پنهان سیالات
ویسکوزیته، اصطلاحی است که به مقاومت سیالات در برابر جریان یا تغییر شکل اشاره دارد. این ویژگی می‌تواند در سیالات مایع یا گازی مشاهده شود و نشان‌دهنده تمایل یک سیال به مقاومت در برابر نیروهایی است که بر آن وارد می‌شود. برای مثال، اگر بخواهید همزمان آب و ملاس را هم بزنید، هم‌زدن آب بسیار آسان‌تر از ملاس خواهد بود. علت این تفاوت، مقاومت بالاتر ملاس در برابر حرکت است که به دلیل ویسکوزیته بالای آن است. به همین دلیل، ویسکوزیته همچنین به «ضخامت» یک سیال نیز اطلاق می‌شود.
ویسکوزیته چیست؟
ویسکوزیته معیاری است برای اندازه‌گیری مقاومت ذرات یک سیال در برابر حرکت در پاسخ به نیروی خارجی وارد شده. این مقاومت ناشی از نحوه آرایش و چیدمان ذرات درون سیال است. در سیالاتی که ذرات آن به یکدیگر نزدیک‌تر هستند، مقاومت بیشتری در برابر جریان ایجاد می‌شود. همچنین، نیروهای بین‌مولکولی در سیالات به این مقاومت کمک می‌کنند. به طور کلی، سیالات به دو دسته اصلی مایع و گاز تقسیم می‌شوند، اما برخی جامدات مانند دانه‌های گندم در سیستم‌های انتقال پنوماتیک نیز می‌توانند ویژگی‌هایی مشابه سیالات داشته باشند.
برای مثال، وقتی ذرات ریز ماسه از یک ساعت‌شنی عبور می‌کنند، حرکت آن‌ها راحت‌تر است. اما وقتی از ذرات درشت‌تر استفاده کنید، سرعت حرکت ماسه کاهش می‌یابد یا حتی در لوله گیر می‌کند. این تفاوت‌ها به چگونگی حرکت ذرات درون سیال بستگی دارد و ویسکوزیته را می‌توان به عنوان اصطکاک داخلی بین ذرات یک سیال در نظر گرفت.
ویسکوزیته به چه عواملی بستگی دارد؟
ویسکوزیته ممکن است به طور ذاتی به ویژگی‌های فیزیکی یک ترکیب بستگی داشته باشد، یا به علت غلظت بالای املاح یا مواد محلول در یک سیال ایجاد شود. برای نمونه، ویسکوزیته آب دریا در دریای مرده حدود ده برابر بیشتر از ویسکوزیته آب شیرین است. این امر به دلیل غلظت بالای نمک در آب دریا است.
عسل نیز یک مثال رایج از سیال چسبناک است. حتی با استفاده از گرما برای رقیق کردن آن، وقتی عسل خنک می‌شود، به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
نحوه اندازه‌گیری ویسکوزیته
برای اندازه‌گیری ویسکوزیته، دو نوع اصلی وجود دارد: ویسکوزیته دینامیکی (یا مطلق) و ویسکوزیته سینماتیکی.
- ویسکوزیته دینامیکی (مطلق):
این نوع ویسکوزیته به نیرویی اشاره دارد که به یک سیال اعمال می‌شود. این اندازه‌گیری به نسبت بین تنش برشی و مساحت نمونه سیال بستگی دارد. واحد اندازه‌گیری این نوع ویسکوزیته، میلی‌پاسکال‌ثانیه (mPa-s) است. - ویسکوزیته سینماتیکی:
این نوع ویسکوزیته به نیروی گرانش و نحوه مقاومت سیال در برابر آن بستگی دارد. واحد اندازه‌گیری این نوع ویسکوزیته، متر مربع بر ثانیه (m²/s) است.
روش‌های اندازه‌گیری ویسکوزیته
برای اندازه‌گیری ویسکوزیته، روش‌های مختلفی وجود دارد که بسته به نوع سیال و هدف اندازه‌گیری، یکی از آن‌ها انتخاب می‌شود. در اینجا چند روش رایج برای اندازه‌گیری ویسکوزیته آمده است:
1.لوله‌های مویرگی:
این لوله‌ها که به ویسکومترهای مویرگی معروف هستند، لوله‌های عمودی با قطر باریک هستند که مایع در آن‌ها از طریق عمل مویرگی جریان می‌یابد. ویسکوزیته بر اساس زمان عبور مایع از لوله‌ها محاسبه می‌شود.
2.رومتری چرخشی:
در این روش، یک نیروی چرخشی به سیال اعمال می‌شود و ویسکوزیته با استفاده از منحنی جریان ماده اندازه‌گیری می‌شود. این روش به دقت تغییر شکل سیال تحت نیروی چرخشی توجه دارد.
3.ویسکومترهای ارتعاشی:
در این روش، مایع نمونه تحت تاثیر ارتعاشات قرار می‌گیرد و اتلاف انرژی در فرکانس تشدید با ویسکوزیته سیال مرتبط است.
4.رئولوژی غیرتماسی (میکرورئولوژی):
این روش که بیشتر برای مایعات شکننده مانند ژل‌ها و خمیرها استفاده می‌شود، از طیف‌سنجی موج انتشار چند نقطه‌ای بهره می‌برد.
تأثیر دما و فشار بر ویسکوزیته
ویسکوزیته سیالات تحت تاثیر دما و فشار قرار می‌گیرد. دما به طور معکوس بر ویسکوزیته تاثیر می‌گذارد؛ به این معنا که با افزایش دما، مولکول‌ها سریع‌تر حرکت می‌کنند و سیال راحت‌تر جریان می‌یابد. بر خلاف دما، فشار با ویسکوزیته رابطه مستقیم دارد. افزایش فشار باعث کاهش حرکت مولکول‌ها و در نتیجه افزایش ویسکوزیته می‌شود.
نمونه‌های آزمایشی برای اندازه‌گیری ویسکوزیته
حتی بدون تجهیزات پیچیده، می‌توانید با استفاده از آزمایشات ساده مانند آزمایش افت بلبرینگ فولادی، ویسکوزیته نسبی سیالات مختلف را اندازه‌گیری کنید. برای این کار، فقط کافی است یک بلبرینگ را درون یک سیلندر حاوی مایع رها کنید و زمان سقوط آن را اندازه‌گیری کنید. از طریق فرمول‌های ریاضی، می‌توان ویسکوزیته سیال را محاسبه کرد.
نتیجه‌گیری
ویسکوزیته یک ویژگی اساسی است که بر جریان سیالات تاثیر زیادی دارد و در صنایع مختلف، از شیمی و داروسازی تا مهندسی و حمل‌ونقل، کاربرد دارد. اندازه‌گیری دقیق آن می‌تواند به بهبود فرآیندها و انتخاب مواد مناسب برای کاربردهای مختلف کمک کند. با استفاده از تکنیک‌های مدرن و روش‌های ساده‌تر آزمایشگاهی، می‌توان به درک بهتری از رفتار سیالات و نحوه تعامل آن‌ها با نیروها دست یافت.
