如何用毛细管法测定液体粘度

高聚物相对分子质量的测定（黏度法)有对如何用毛细管法测定液体粘度的具体描述此外毛细管粘度测定法血液粘度测定
一、实验目的
1了解高聚物黏均相对分子质量的测定方法及原理；
2掌握毛细管黏度计的使用方法,测定聚合物的黏均相对分子质量
（技能要求：掌握封闭式毛细管粘度计的使用方法,实验数据的作图处理方法）
二、实验原理
黏度是液体流动时内摩擦力大小的反映纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应,聚合物溶液的黏度是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之和
增比黏度ηsp定义为：
ηsp=（ŋ- ŋ0）/ŋ0= ŋr-1
η为聚合物溶液的黏度；ŋ0为纯溶剂黏度；ŋr为相对黏度
比浓黏度ηsp/c和比浓对数黏度（ln ŋr）/c与高分子溶液浓度c的关系为：
ηsp/c=[η]+k1[η]2c
(ln ŋr) /c=[η]+k2[η]2c
其中：[η]为特征黏度；反映了无限稀溶液中溶液分子与高分子间的内摩擦效应,它决定与溶剂的性质和聚合物的形态及大小
对同一聚合物,两直线方程外推所得截距[η]交于一点k1-k2=05；[η]值随聚合物的摩尔质量有规律变化
特征黏度与聚合物摩尔质量的关系为：
[η]=kMηα
式中：Mη为黏均相对分子质量；k和α是温度,聚合物及溶剂性质有关的常数
本实验采用毛细管法,当液体在重力作用下流经毛细管黏度计时,遵守公式：η/ρ=πhgr4t/8LV-mV/8πLt
式中：η为液体黏度；ρ为液体密度；L为毛细管长度；r为毛细管半径；t为体积V的液体流经毛细管的时间；h为流过毛细管液体的平均液柱高度；g为重力加速度；m为动能校正系数（当V/r〈〈1时,m=1）
对某一给定毛细管黏度计,式可改写为：
η/ρ=At-B/t
式中,当B〈1,t〉100s时,第二项可以忽略通常测定在稀溶液中进行（c〈1g/ml）,溶剂与溶液密度近似相等,则有：
ŋr= ŋ/ŋ0= t/t0
式中t和t0分别为溶液和纯溶剂的流出时间实验中,测出不同浓度下聚合物对应的相应的相对黏度,可求出ηsp、ηsp/c、(ln ŋr) /c以ηsp/c或(ln ŋr) /c对c作图用外推法可求[η]在已知k,α值条件下,可由[η]=KMηα计算聚合物黏均相对分子质量
三、实验仪器与试剂
1仪器：
恒温槽；乌式黏度计；10mL吸量管2支；3号砂芯漏斗2支；100mL
容量瓶2个；秒表
2试剂：
正丁醇（AR）；无水乙醇（AR）
0500g/100mL聚乙烯醇水溶液：准确称取聚乙烯醇0500g于烧杯中,加60mL蒸馏水,稍稍加热使其溶解,冷至室温,倾洗入100mL容量瓶中,滴加10滴正丁醇（消泡剂）在25oC恒温下,加水稀释至100mL用砂芯漏斗（3号）过滤溶液
乌式黏度计
四、实验步骤
1准备工作：
打开仪器电源及制冷开关,将温度设定为250C,待温度恒定后在测量
2聚合物溶液粘度流出时间ti
（1）在粘度计中注入10mL聚合物溶液；
（2）测量时,将粘度计沿d管一侧放倒,使计内溶液由b球全
部进入a球,再慢慢顺时针抬起粘度计45度角度,使a球溶液顺利
流入定体积c球,并注满此时可将粘度计竖直,多余溶液及液
表面气泡由f管流入b球,观察记录液面通过e1、e2刻度线时所用
的时间,即为要测得ti（平行测量2次,偏差〈 05秒）；
（3）再向粘度计原溶液中依次加入5mL、10 mL水,测量其ti
3水粘度流入时间t0的测量
用二次水洗粘度计3次,再向粘度计中注入1 0 mL左右的二次水,同步骤1测其流出时间t0（平行测量2次,偏差〈 05秒）
4粘度计最后清洗处理
测完后,倾净计内水,使管内尽量不要有残余水珠,将计内废液倒入回收瓶中,去开粘度计活塞,侧到放置于实验台上
五、实验数据的记录与处理

t1
t2
t(平均)
C
ŋr
ηsp
ηsp/c
lnηr/c

纯聚乙烯醇
2’03”25
2’03”34
2’03”35
05
1553
0553
1106
0680

加5mL水
1’42”88
1’43”12
1’43”00
033
1297
0297
0980
0800

加10mL水
1’34”34
1’34”19
1’34”27
020
1187
0187
0900
0850

二次水10 mL
1’19”43
1’19”41
1’19”42
根据实验数据以ηsp/c对c作图,以(ln ŋr) /c对c作图：
如上,图知[η]=08767,再由[η]=KMηα可求出Mη
Mη=([η]/K)1/α=(08767/00002) 1/076=619310
分析：图中不是所有点均在直线上,原因是实验过程中两个人记录数据产生误差；作图时会产生误差
六、实验注意事项：
（1）粘度计必须洁净,高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中
(2)实验过程中恒温槽的温度要恒定,溶液每次稀释恒温后才能测
(3)粘度计要垂直放置实验过程中不要振动粘度计
(4)实验前应先将温度设定为250C,然后再进行实验 *** 作
(5)每次向球中倒液体时不能留有气泡
七、思考题
1 高聚物的特征黏度与纯溶剂的黏度为什么不相等
答：纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应,聚合物溶液的黏度则是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之总和
2 用黏度法测定高聚物的相对分子质量时,高聚物留经毛细管的时间为什么要大于100s
答：对于某一给定毛细管黏度计,在η/ρ=A∙t-B/t中,当B100s 时,第二项可忽略
八、实验总结
本次实验我了解了高聚物黏均相对分子质量的测定方法及原理；掌握了毛细管黏度计的使用方法,测定聚合物的黏均相对分子质量的方法；学会了封闭式毛细管粘度计的使用方法,实验数据的作图处理方法
,国内外用于血液粘度测定的方法主要分两大类,一类是毛细管粘度测定法,另一类是旋转式粘度测定法
(1)毛细管粘度测量法：根据泊肃叶定律,液体流经毛细管时,将遵循下列公式：Q＝πr4∆P/8ηLL,式中的流量Q也等于V／t,V为流经毛细管的容积,t为流动的时间,代人泊肃叶公式：Q＝πr4∆P/8LV将一定容量的液体流过一定长度的毛细管,则式中丌、r、AP、L、V均为已知数,因此通过测定液体流经毛细管的时间t即可计算出液体粘度η一般情况下,液体在毛细管中流动是靠其自身重力驱动,其切变率不仅受管长与半径的影响,而且还与驱动压密切相关驱动压随着液体的通过而不断减小,切变率也将随之不断的降低血浆屑牛顿型流体,其粘度与切变率关系不大,因此,毛细管粘度测定方法只适用血浆粘度的测定用此类方法设计的粘度计多为毛细玻璃管粘度计,其制造较容易, *** 作简单、售价低廉,精确度也较高,已为临床和实验室广泛使用,其主要缺点是不适用于全血粘度的测定
(2)旋转式粘度测量方法：其测量粘度的原理是以一个能以不同转速主动旋转的物体,通过对被测液体的作用、带动与其有同轴心的另一个物体被动地旋转并产生一定大小的力阻,只要知道主动旋转物体的几何形状,旋转速度以及被动旋转物体所产生的力距大小,就可以计算出被测液体所受的切应力和产生的切变率,利用公式η＝τ/γ,即可计算出被测液体的粘度(式中η为粘度、τ为切应力、γ为切变率)利用此原理制造的粘度计为旋转粘度计目前常用的有锥板式粘度计和圆桶式粘度计此类粘度计的主要结构为一旋转的圆桶或圆板和同轴心的内层圆桶或圆锥,两者之间狭窄的缝隙为被测液体样品,内层圆桶或圆锥靠金属扭丝K悬吊起来此类粘度计的最大优点是可以通过改变旋转速度改变切变率,可以测量很广范围内切变率(0．04-4000S-1)下的液体粘度此外,两旋转物体间缝隙很小,故很少的液体样品即可测量,并有很高的精确度,尤其适用于全血粘度的测量
有关粘度的指标：粘度的国际单位为毫帕斯卡·秒(mPa·S)
(1) 表观粘度(apparent viscosity)：指非牛顿流体在某一切变率下测得的实际粘度
(2)相对粘度(relativeviscosity)：是指两种粘度的比值,故为一无量纲的量血液的相对
粘度是全血粘度与血浆粘度的比
(3)还原粘度(reduced viscosity)：是全血粘度与红细胞比容的比值,其计算公式为：RV＝ηb-1/Ht式中RV为还原粘度,η为全血粘度,Ht为红细胞比容还原粘度实际是指红细胞为1％时的血液粘度,这样可排除比容因素对血液粘度的影响,便于分析其它因素对血液粘度的影响
(4)比粘度：是指被测液体的粘度与标准参照液粘度的比值,通常以水或生理盐水作标准参照液,全血或血浆比粘度是全血或血浆粘度与水粘度的比值,比粘度也是一无量纲的量

我是广州市艾安得仪器有限公司天津办事处的潘先生，我公司是AND粘度计的厂家，我给你一些答案，你可以参考一下。
粘度(Viscosity) 为流体在流动中所产生的内部摩擦阻力，其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度作为物理特性的一种，其在诸多行业有着重要的意义，那么“为什么要做粘度的测量呢？”成千上万的做相关实验的研究人员告诉我们，它可以提供给我们数据，对于预测产品生产过程的工艺控制、输送性以及产品在使用时的 *** 作性有着重要的指导价值。
将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征(见图4-1)这里贴不了图，你要看的话可以联系我。
由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此液体产生运动阻力为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力
在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2)
切变速率(D) D=d v /d x (S-1)
切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数
牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：
τ= ηdv/dx =ηD（牛顿公式） 其中η与材料性质有关，我们称为“粘度”。
粘度定义:将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pas。
牛顿流体：符合牛顿公式的流体。 粘度只与温度有关，与切变速率无关， τ与D为正比关系。
非牛顿流体：不符合牛顿公式 τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，称表观粘度。
粘度三种测定方法
粘度测定有：动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。
(1)动力粘度：ηt是二液体层相距1厘米，其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力，单位为克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般：工业上动力粘度单位用泊来表示。
(2)运动粘度：在温度t℃时，运动粘度用符号γ表示，在国际单位制中，运动粘度单位为斯，即每秒平方米(m2/s)，实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度，运动粘度的测定采用逆流法。
(3)条件粘度：指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以下三种：
①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如：50℃、80℃、100℃)下，从恩氏粘度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度tº时，恩氏粘度用符号Et表示，恩氏粘度的单位为条件度。
②赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。
③雷氏粘度即雷德乌德(Redwood)粘度。是一定量的试样，在规定温度下，从雷氏度计流出50毫升所需的秒数，以“秒”为单位。雷氏粘度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。
上述三种条件粘度测定法，在欧美各国常用，我国除采用恩氏粘度计测定深色润滑油及残渣油外，其余两种粘度计很少使用。三种条件粘度表示方法和单位各不相同，但它们之间的关系可通过图表进行换算。同时恩氏粘度与运动粘度也可换算，这样就方便灵活得多了。
如果还有问题TEL:022-28370107 潘先生

没必要用density-based，这是个用于求解可压缩流体用的，说白了就是气体，非牛顿流体一般都不是气体。再有，你的流体计算时候的状态是层流还是湍流？如果选的层流那viscosity里就有非牛顿流体的选项，如果是湍流还得自己用下面的文本输入框输入口令开启。

在湍流模型中选择标准的k-e模型，在Fluent窗口输入命令

define/models/viscous/turbulence-expert/turb-non-newtonian 然后回车。

输入：y 然后回车。

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