Капиллярный вискозиметр

2. Определение коэффициента вязкости жидкости с помощью медицинского вискозиметра

Этим методом непосредственно можно определить относительную вязкость, т.е. во сколько раз отличается вязкость исследуемой жидкости от вязкости эталонной жидкости.

Метод определение вязкости жидкости с помощью медицинского вискозиметра основан на том, что согласно формуле Пуазейля объем вязкой жидкости, протекающей по капилляру за определенный промежуток времени, при прочих равных условиях (в частности, при одинаковых радиусах капилляров, разностях давлений на концах капилляров) обратно пропорционально коэффициенту вязкости жидкости. Следовательно, для двух сравниваемых жидкостей можно записать:

_kи,

где l – длина капилляраа иб (рис.3), тогда получим:

(если r₁= r₂). (7)

Из этой формулы видно, что пути l₁иl₂, проходимые эталонной и исследуемой жидкостью в капиллярных трубкахАиБ(рис.3) одинакового сечения, обратно пропорциональны их коэффициентам вязкости и. Зная значение и, измерив соотношение- относительную вязкость, можно найти коэффициент вязкости исследуемой жидкостипо формуле:

= k .

Рис. 3.

Медицинский вискозиметр

Применяемый в клинике прибор для определения вязкости крови, состоит из двух градуированных пипеток АиБ, закрепленных на общей подставкеП(рис. 3). В средней части пипеток имеются одинаковые капиллярыаибдлиной l. Слева концы пипеток соединены тройником, от которого идет резиновая трубкаДсо стеклянным наконечникомЕ. Нижняя пипетка имеет слева кранГ. При работе, открыв кранГи втягивая ртом воздух через наконечникЕ, заполняют пипеткуБдистиллированной водой до метки «0». Затем, закрыв кранГ, аналогичным образом наполняют до такого же уровня пипеткуА исследуемой жидкостью и кладут прибор горизонтально.

Далее открывают кран Ги, втягивая ртом или другим способом воздух (создавая в двух капиллярах одинаковую разность давленийР₁ -Р₂), всасывают жидкость из обеих пипеток так, чтобы исследуемая жидкость дошла до цифры 1 (l₂=1). При этом вода, как менее вязкая жидкость, дойдет до более высокой цифры (l₁ = k), которая и укажет относительную вязкостьn:

Вязкость исследуемой жидкости = k, где – вязкость воды при данной температуре (табл.3).

3. Определение коэффициента вязкости жидкостей методом Стокса

При наличии больших количеств жидкости коэффициент вязкости может быть определен методом Стокса.

Преимущество этого метода по сравнению с капиллярным заключается в том, что измерения могут быть выполнены в закрытом сосуде – обстоятельство, важное для физиологов и медиков. По данному методу в исследуемую жидкость опускают шарик небольших размеров. При движении шарика слой жидкости, граничащий с его поверхностью, прилипает к шарику и движется со скоростью шарика. Ближайшие смежные слои жидкости также приводятся в движение, но получаемая ими скорость тем меньше, чем дальше они находятся от шарика.

Стокс установил, что при не слишком быстром движении тела сферической формы в вязкой жидкости сила сопротивления движению прямо пропорциональна скорости , радиусу телаr и коэффициенту вязкости жидкости . На шарик в вязкой жидкости действуют три силы (рис.4):