Вискозитетът на флуида може да се дефинира като устойчивост на флуид за движението на слоя един спрямо второто. Всяко движение на една част спрямо друга течност спира сили на привличане между си елементи. С други думи, вискозитетът на флуида характеризира триенето, което се случва, когато се движат течни слоеве менти, свързани помежду си.
Основи на теорията на вискозитет. Когато счита теоретично-SRI вискозитет течност е представен под формата на аморфна континуум. Ако течността да се упражни сила, тя започва да тече. За течности се характеризират с два основни типа на потока: ламинарен и турбулентен.
Наречен ламинарен поток на флуида, като пара - паралелни слоеве не се смесват един с друг. Такъв поток съществува докато величината на наклона на MSE-растат твърде голям. Чрез повишаване на градиента на скоростта течност Obra слоеве образуват завихряне и се смесва. В такива случаи поток ламинарен става турбулентен, а ситуацията е трудна за лечение, както теоретично, така и експериментално. Рас, които се обсъждат, са нашите закони вискозитет ще третира Ся само за режим ламинарен поток.
Да разгледаме две съседни триизмерни елементи на малко течност. Ако един от тях се премества спрямо другата от външна сила, между тях шум-кабини сили, които ще предотврати тези премествания-niju, опитвайки се да се върне елементи за сила на звука в тяхното положение на равновесие. Това предотвратява сила (F) се нарича силата на вътрешно триене (плъзгане).
За да се определи вискозитета количествено, е възможно да се използва нд фигура 5. Да предположим, че един от елементите на обемни течност, показани на тази фигура, движение скорост DV zhetsya по отношение на втория елемент. Човек може да се очаква, но силата на триене е пропорционална на относителната скорост DV-нето и контактната зона между S съседните елементи за сила на звука. Това е обратно пропорционална на DX раз-Стоянов между центровете на тези елементи. Постоянно про-пропорционалност, свързваща силата на триене и данни повторно mennye, наречен коефициент на вискозитет, или просто вискозитет # 942; |. Обозначаващ силата на триене чрез F, получаваме:
Това определение на вискозитет първоначално даде Нютон. Това е микроскопична, изразена по отношение на количества, които не могат да бъдат измерени.
Единицата за вискозитет е нютон секунди на квадратен метър (N # 8729; и / m 2) или Паскал секунди (Ра # 8729; и); използван за единица вискозитет се поаза:
1 поаза = 0.1 Pa # 8729; стр.
Информацията вискозитет на полимерните разтвори. Коу-са- вискозитет # 946; Това е независимо от приложеното налягане от аудио-STI градиент скоро (при еднакво ламинарен поток).
Евреин-кост, да се подчиняват на законите на Нютон, Нютон наречените лъчи. BMC решения не са такива, че стойността на техния вискозитет # 942, тя зависи от градиента на скоростта. Факт е, че разтворите на феномена на настоящите ВМС obuslov-Ливан ориентация разтваря макромолекули (Фигура 6).
С увеличаване на скоростта градиент Ори-макромолекула entiruyutsya по оста на потока и следователно вискозитетът на разтвора се понижава ВМУ, и за определени стойности на градиента на скоростта супрамолекулни структури могат да се разпаднат, след което разтворът придобива свойствата на Нютонов флуид. Течности, проявяващи такива ефекти Ori entatsii нар ненютонов.
Вискозитетът на разтворите, съдържащи полимер макромолекула, обикновено много висок вискозитет разтвори на съединения с ниско молекулно тегло и колоидни разтвори на същите концентрации. Ето защо, само много разредени разтвори на ВМУ в ламинарен поток може да се счита нютонов.
Повишаването на вискозитета на полимерния разтвор в сравнение с вискозитета на разтворителя се дължи не само на крайния Центрация но близо параметри макромолекулни.
Това са параметрите на Па:
1. Обемът на разтвор заета от макромолекулата-молекули (специфичен обем);
2. Съотношението на молекулното дължина на ширината (съотношение аксиално)
3. твърдостта на молекулата.
За кълбовидни молекули, които са молекулите на много протеини е от решаващо значение молекулен обем. Тя може лесно да бъде свързана с относително молекулно тегло-Sol. В случай на много тънки твърди молекули, такива като ДНК, основният ефект прави аксиално съотношение; толкова същото е функция на относителната молекулна маса. Ако, обаче, се знае за молекулно тегло, тогава може, но за да се получи информация за общата форма на молекулата.
Тъй като абсолютни измервания на вискозитета са трудни, ча-ще определи относителния вискозитет. Когато се добави в Limeray на разтворителя с вискозитет # 942, вискозитет на разтвора Уве нагоре lichivaetsya # 942;. Съотношението на вискозитета на вискозитета на разтвора на разтворителя Num наречената Относителният вискозитет # 942; ге
Относителното увеличение на вискозитета ВМУ разтвор в сравнение с вискозитет разтворител нарича специфичен вискозитет # 942; ф. е
Относителният вискозитет и специфичната-нето са безразмерни количества и са зависими от полимер концентрация. Но те не могат да бъдат пряко свързани с параметрите на макро-молекули (например, неговата форма и размер), така че концепцията на горното и характерните вискозно-стените са въведени.
Специфичният вискозитет за единица концентрация, се нарича намалява вискозитета
където С - концентрация от теглото на полимера, г / см 3.
Граничната стойност на вискозитета в безкрайно разреден разтвор наречен вътрешен знака тероризъм или вискозитет [# 942]:
Експериментално е установено, чрез изграждане на FIC GRA-зависимост на вискозитета # 942; LE / C на различни концентрации полимер (Фигура 7.).
Такава схема за достатъчно разредени разтвори в Limeray е праволинеен в природата. Директният екстраполиране директно # 942; сп / С = / С) до С = О, ордината пресечната, която съответства на граничната стойност на редуцирания вискозитет, т.е. вътрешният вискозитет [# 942].
Таблицата и вътрешния вискозитет са концентрация време измерение обратен, т.е. cm 3 / г.
Вътрешният вискозитет зависи от относителното молекулно тегло, формата и специфичния обем на макромолекулен-Кула, неговата способност да променя формата си в зависимост от разтворителя при пръти (конформационна промяна), но не зависи от концентрацията на полимера в разтвора и скорост взаимно imnogo движи течни слоя.
Съотношението между вътрешния вискозитет и относително молекулно тегло на полимера.
Staudinger предложи формула за определяне на относителната п молекулно тегло ВМС:
където # 942; Vg - специфичен вискозитет на разтвора; К - константа в cm 3 / г; М е относителна молекулна маса на СРА; С - Concentra-ЛИЗАЦИЯ ВМУ в разтвор, г / см 3.
Това следва от уравнението: # 942; сп / С = УЗ
Съотношението на специфичен вискозитет на концентрацията на полимера (т.е. понижено вискозитета) пропорционално на неговата относителна молекулна маса и не зависи от неговата концентрация в разтвор.
В извличане уравнение Staudinger предполага, че намалява вискозитета е независим от полимер концентрация и че линейни макромолекули в разтвор се държи като жест-Kie пръчки. Но в действителност това не е така. Предполага се, многобройни емпирична формула, в която тяхната авто-Ри Staudinger уравнение се опита да премахне недостатъци. Най-широко използван като т.нар генерализирано-schennoe уравнение уравнение Shtaudingeraili Марк-Houwink Кун:
където К и # 945; - константа за редица даден полимер и даден разтворител.
Тези константи обикновено се определят емпирично за всяка система разтворител "- разтворено вещество" се използва известно съединение относителна хлороводородна на молекулно тегло, тъй като все още не е теория, подходяща за тяхното изчисляване. Константите K и # 945;, определена за тази система "полимер - разтворител" не може да се използва за Дрю-Goy система.
Постоянното К е от порядъка на 10 -4. В трудни маково макромолекули # 945; ≈1, за гъвкави полимерни молекули, на сближаване-zhayuschihsya във форма на областта, # 945; ≈ 0,5, докато силно заредена полиелектролит # 945; ≈2.
Уравнение (13,13) могат също така да бъдат написани в videlp [# 942] + = LPK # 945; LPM
Това уравнение е уравнение на права линия в координатните NatS LPM, LN [# 942]. Чрез измерване на вътрешен вискозитет колко нестандартни продукти с известни относителна молекулна маса-ТА и се поставя в съответната точка координира LPM, Ln [# 942]. (Фигура 8), е възможно да се провери валидността на (13,14) в този случай. Ако изобразените точки не лежат на една и съща права линия, а след това продължителността на това пресичане на оста на Lp [# 942], и тен-Жен ъгъл # 946; неговата склонност да даде съответно големината и LPK # 945; във формула (13,14). Сега е лесно да се изчисли или определи директно графиката неизвестни относителните Tel'nykh молекулно тегло полимерните фракции, за които измерва вътрешният вискозитет.
Свързани статии