生物医用材料VIP免费

第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页实训小结10医械一班进修柯周良乌氏毛细管粘度计粘度计广泛应用于测定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、药物、胶粘剂等各种流体的动力粘度。高分子溶液的粘度有以下几种定义：（1）粘度比（相对粘度）粘度比用ηr来表示。ηr=η/η0，其中，η0为纯溶剂的粘度，η是相同温度下溶液的粘度。粘度比是一个无因次的量。对于低切变速度下的高分子溶液，其值一般大于1。显然，随着溶液浓度的增加ηr将增大。（2）增比粘度（粘度相对增量）增比粘度用ηsp表示，是相对于溶剂来说溶液粘度增加的分数：ηsp=η−η0η0=ηη0−1=ηr−1增比粘度也是一个无因次的量。（3）比浓粘度（粘数）对高分子溶液，增比粘度往往随溶液的浓度增加而增大，因此常用其与浓度之比来表征溶液的粘度，称为比浓粘度，即ηspC=ηr−1C它表示当溶液浓度为C时，单位浓度对增比粘度的贡献。实验证明，其数值亦随浓度的变化而变化。比浓粘度的因次是浓度的倒数，一般用厘米3/克表示。比浓对数粘度（对数粘度）其定义是粘度比的自然对数与浓度之比，即lnηrC=ln(1+ηsp)C其值也是浓度的函数，因次与比浓粘度相同。（4）特性粘度（极限粘度）因为比浓粘度ηsp/C和比浓对数粘度lnηr/C均随溶液浓度而改变，故以其在无限稀释时的外推值作为溶液粘度的量度，用[η]表示这种外推值，即[η]=limC→0ηspC=limC→0lnηrC[η]称为特性粘度，又称极限粘度，其值与浓度无关，其因次也是浓度的倒数。上述粘度的测定原理如下：待测液体自A管加入，经B管将液体吸至a线以上，使B管通大气，任其自然流下，记录液面流经a及b线的时间t。这样外第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页加力就是高度为h的液体自身的重力，用P表示。假定液体流动时没有发生湍流，即外加力P全部用以克服液体对流动的粘滞阻力。则根据牛顿粘度定律可导出如下的关系：η=πPR4t8lV（8-1）上式称为泊肃叶（Poiseuille）定律。在实际的测定中，由于用同一支粘度计测定溶液与溶剂的流出时间，故V、l、R相等。上式可改写为：η=kPt（8-2）其中，k=πR48lV。溶剂（标准溶液）的粘度为η0=kP0t0。而溶液的相对粘度为ηr=ηη0=kPtkP0t0=PtP0t0（8-3）液体在液柱高度相同高度时，压力之比可以用密度比代替。即PP0=ρρ0，则ηr=ρtρ0t0（8-4）由于测粘度时，溶液粘度比较稀，溶液与溶剂二者密度相差极小，可近似认为：ρ=ρ0，将其代入式（8-4）得：ηr=ρ0tρ0t0=tt0（8-5）并且，很容易得到：ηsp=ηr−1=t−t0t0（8-6）这样，由纯溶剂的流出时间t0和各种浓度的溶液的流出时间t，可求出各种浓度的ηr、ηsp、ηsp/C和lnηr/C之值。以ηsp/C和lnηr/C分别为纵坐标，C为第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页横坐标作图，得到两条直线。分别外推至C=0处，其截距就是特性粘数[η]（见图8-5）。2图8-5ηsp/C和lnηr/C对C作图影响因素1．动能的修正粘度计中外加力除了用以驱动液体流动以外，同时也可使液体得到动能。这部分能量的消耗须予以改正，尤其当流速比较大时。经改正后的式（8-1）变成：（8-7）ρ是液体的密度，m是一个与仪器的几何形状有关的常数，其值接近于1。等式右边第二项就是动能的改正项。显然，P=ρgh，g是重力加速度。对于乌氏粘度计，流动中的液柱高度是不变的，所以等效平均液柱高h是一个恒定值。这样，式（8-2）可改写成：η=πghR4ρt8lV−mρV8πlt（8-8）为简化上式，令A=πghR48lV，B=mV8πl，于是第4页共6页第3页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共6页ηρ=At−Bt（8-9）A、B是仪器常数，其值与液体的浓度和粘度无关。η/ρ称为运动粘度（或比密粘度），其单位是澌（Stokes），1澌=1厘米2秒-1。而η称为动力粘度，单位是帕斯卡秒。二、需注意的问题：1.大部分仪器需要调整水平,否则会引起读数偏差甚至无法读数。2.有些仪器需装保护架,仔细阅读说明书按规定安装,否则会引起读数偏差。3.注意被测液体的温...