Капиллярный вискозиметр Оствальда

Этот вискозиметр состоит из капиллярной трубки с радиусом r и длиной L, через которую проходит объем V (рис. 3). Прибор используют следующим образом. Раствор наливают в отверстие 1 до тех нор, пока уровень жидкости не достигнет отметки Р. Затем производят подсасывание через отверстие 2 до тех пор, пока уровень жидкости не поднимется выше отметки А. Тогда подсасывание прекращают, и жидкость опускается вниз вслед­ствие разницы в высоте двух рукавов (т. е. гидростатического давления). Время t, которое требуется для того, чтобы мениск прошел между отметками А и Б, измеряют. В результате изменения

Рис. 3.

Капиллярные вискозиметры типа Оствальда (слева) и Уббелоде (справа). Описание деталей работы смотри в тексте.

В вискозиметре Уббелоде отметки Б и В состоят из двух черточек, причем верхняя предназначается для измерения отсчета времени движения мениска от А до Б, а ниж­няя— от Б до В, Такая двойная отметка позволяет остановить и снова пустить секундо­мер. Относительные величины градиентов сдвига обычно вычисляют из констант, приве­денных в описаниях приборов.

относительной высоты жидкости скорость протекания не по­стоянна. Вязкость ŋ и среднее значение G выражаются как

(6)

где h — средняя высота жидкости, g — гравитационная констан­та и ρ — плотность. Точной оценки h, r и L можно избежать, измеряя

ŋ= ŋ/ ŋ0=(t/t0)*( ρ/ ρ0) (7)

Преимуществом прибора является его низкая стоимость, од­нако он обладает теми недостатками, что нельзя изменять гра­диент сдвига и растворы не должны содержать пыли, чтобы не забивались тонкие капилляры.

Капиллярный вискозиметр Уббелоде

Как указывалось ранее, для того чтобы измерить [ŋ] при G = 0, необходимо иметь возможность варьировать и концентрацию, и сдвиг. Вискозиметр Уббелоде сконструирован с учетом этого. Как показано на рис.3., в вискозиметре имеется несколько шариков так, что при понижении давления в верхнем шарике средний градиент сдвига понижается. Прибор используют сле­дующим образом. Жидкость наливают через отверстие 1 и за­полняют сосуд X. Отверстие 3 при этом закрывают и производят подсасывание через отверстие 2 до тех пор, пока жидкость не ус­тановится над отметкой А. После этого открывают отверстие 3, а отверстие 2 закрывают, что приводит к освобождению сосу­да Y. Открывают отверстие 2 и определяют время прохождения мениском отметки А, Б, В и Г. Это позволяет определить вязкость при трех различных значениях G. Для изменения концен­трации раствор в сосуде X можно разбавить, потому что количе­ство жидкости в этом сосуде не определяет объема жидкости, содержащегося между А и дном капилляра. Этот прибор очень легко ломается и забивается, но он может оказаться весьма по­лезным до тех пор, пока не требуется очень низких значений G¹. Вискозиметр Уббелоде не находит больше широкого применения и заменен вискозиметром Зимма — Крозерса.