A viszkozitás kulcsfontosságú paraméter a szemcsés polianionos cellulóz (GPAC) oldatok áramlási viselkedésének megértésében, amely széles körű alkalmazásokkal rendelkezik a különféle iparágakban, mint például az olajfúrás, az élelmiszerek és a gyógyszerek. Mint a magas színvonalú, szemcsés polianionos cellulóz szállítója, jól ismerem az oldat viszkozitásának pontos mérésének fontosságát. Ebben a blogban megosztom néhány hatékony módszert a GPAC megoldások viszkozitásának mérésére.
A szemcsés polianionikus cellulóz megértése
Mielőtt belemerülne a mérési módszerekbe, elengedhetetlen megérteni, hogy mi a granuláris polianionos cellulóz. A GPAC egy víz - oldódó polimer, amely a cellulózból származik. Ez egy sokoldalú adalékanyag, amely növelheti a megoldások viszkozitását és stabilitását. Két népszerű típusú gyors - diszpergált terméket kínálunk:Gyors diszpergált polianionos cellulóz PAC LVésGyors diszpergált polianionos cellulóz PAC HV- Az "LV" és "HV" az alacsony viszkozitás és a magas viszkozitás szempontjából áll, ami jelzi azok eltérő vastagító képességeit.
A GPAC megoldások viszkozitását befolyásoló tényezők
Számos tényező befolyásolhatja a GPAC oldatok viszkozitását. A GPAC koncentrációja az oldatban az egyik legjelentősebb tényező. Általában, a GPAC koncentrációjának növekedésével az oldat viszkozitása is növekszik. A hőmérséklet szintén létfontosságú szerepet játszik. A magasabb hőmérsékletek általában a viszkozitás csökkenéséhez vezetnek, mivel a megnövekedett hőtörvény lehetővé teszi a polimer láncok szabadabb mozgását, csökkentve a belső súrlódást.
A nyírási sebesség egy másik tényező. A GPAC -megoldások gyakran nem Newtoni viselkedést mutatnak, ami azt jelenti, hogy viszkozitási változások az alkalmazott nyírási sebességgel. Alacsony nyírási sebességnél a polimer láncok összefonódnak, ami magasabb viszkozitást eredményez. A nyírási sebesség növekedésével a láncok az áramlás irányába igazodnak, és a viszkozitás csökken.
A viszkozitás mérésére szolgáló módszerek
Kapilláris viszkozifia
A kapilláris viszkozonia egy klasszikus módszer a folyadékok viszkozitásának mérésére. Ez a Poiseuille törvényének elvén alapul, amely leírja a folyadék lamináris áramlását egy kapilláris csőn keresztül. Ebben a módszerben a GPAC oldat ismert térfogata hagyható, hogy egy kapilláris csőn átfolyjon a gravitáció hatására. Megmérik az a figyelem, hogy az oldat a cső két jelölt pontja között folyjon.
A viszkozitást a következő képlettel lehet kiszámítani:
[\ és = k \ rho t]
Ahol (\ eta) a viszkozitás, (k) a viszkométer -állandó (amelyet a viszkoziméter kalibrálásával határozunk meg az ismert viszkozitású folyadékkal), (\ rho) az oldat sűrűsége, és (t) az áramlási idő.
A kapilláris viszkozometia viszonylag egyszerű és olcsó. Ugyanakkor elsősorban alacsony nem Newtoni viselkedésű newtoni folyadékokhoz vagy folyadékokhoz alkalmas. A GPAC megoldások esetében, amelyek gyakran nem Newtoniak, az eredményeket a kapilláris áramlás során a nyírási sebesség befolyásolhatja.
Rotációs viszkozifia
A rotációs viszkozonia sokoldalúbb módszer a nem -newtoni folyadékok, például a GPAC megoldások viszkozitásának mérésére. Ez magában foglalja egy orsó vagy egy bob forgatását az oldatban, és megmérni a forgást állandó sebességgel történő fenntartáshoz szükséges nyomatékot.
Két általános típusú rotációs viszkoziméter létezik: koaxiális hengeres viszkoziméter és kúp - és - lemezek viszkoziméter. Egy koaxiális hengeres viszkoziméterben egy hengeres bob helyezkedik el egy koaxiális külső hengerbe, és az oldatot kitöltik a közöttük lévő rés. A külső henger elforgatva van, és a bob nyomatékát megmérik.
Egy kúpban - és - lemez viszkoziméterben síklemezt és egy kis szögű kúpot használnak. Az oldatot a kúp és a lemez közé helyezzük, és a kúpot elforgatják. A kúp - és a lemez viszkoziméter előnye, hogy a nyírási sebesség egyenletes a mintán, ami lehetővé teszi a viszkozitás pontos mérését különböző nyírási sebességen.
A viszkozitást a mért nyomatékból és a forgási sebességből számolják a viszkométer kalibrációs egyenletével. A rotációs viszkozikum átfogó megértést nyújthat a GPAC -oldatok nem -newtoni viselkedéséről, ha a viszkozitást különböző nyírási sebességgel mérik.
Eleső gömb viszkozikum
A csökkenő gömb viszkozyetria a Stokes törvényének elvén alapul, amely leírja a viszkózus folyadékon át eső gömb mozgását. Az ismert sűrűségű és átmérőjű kis gömböt a GPAC -oldatba engedik, és a gömb leesik egy bizonyos távolság leesésére.
A viszkozitást a következő képlettel lehet kiszámítani:
[\ eta = \ frac {2} {9} \ frac {(\ rho_s - \ rho_f) gd^2} {v}]
Ahol (\ eta) a viszkozitás, (\ rho_s) a gömb sűrűsége, (\ rho_f) az oldat sűrűségének, g) a gravitáció miatti gyorsulás, (d) a gömb átmérője, és (v) a szféra terminális sebessége.
Ez a módszer viszonylag egyszerű, és a viszkozitások széles skálájához felhasználható. Ugyanakkor a folyadék nem -newtoni viselkedése is befolyásolja, és az eredmények pontatlanok lehetnek, ha a gömb körüli nyírási sebesség nem megfelelő.
A GPAC oldat viszkozitásának mérésére szolgáló eljárás
A mérési módszertől függetlenül van néhány általános lépés, amelyet követni kell a GPAC oldatok viszkozitásának mérésekor.
Minta előkészítés
Először készítse el a GPAC oldatot a kívánt koncentrációval. Pontosan mérje meg a szükséges GPAC mennyiségét, és adja hozzá egy ismert mennyiségű vízhez vagy más oldószerhez. Finoman keverje össze az oldatot, hogy biztosítsa a GPAC részecskék egyenletes diszperzióját. Fontos, hogy hagyja, hogy az oldat elegendő ideig álljon, hogy lehetővé tegye a GPAC részecskék teljes hidratálását.
Hőmérsékleti szabályozás
Fenntartja az állandó hőmérsékletet a viszkozitás mérése során. Mint korábban említettük, a hőmérséklet jelentős hatással van a GPAC oldatok viszkozitására. A legtöbb viszkoziméter hőmérséklet -szabályozó rendszerekkel, például vízdzsekikkel van felszerelve, hogy a mintát a kívánt hőmérsékleten tartsák.
Mérési és adatelemzés
A minta elkészítése és a hőmérséklet stabilizálása után hajtsa végre a viszkozitás mérését a kiválasztott módszerrel. Több mérést végezzen az eredmények pontosságának és megismételhetőségének biztosítása érdekében. Elemezze az adatokat, és számolja ki a viszkozitást a vonatkozó képlet vagy a viszkométer kalibrációs egyenlete szerint.
A pontos viszkozitás mérésének fontossága
A GPAC -oldatok pontos viszkozitási mérése számos okból döntő jelentőségű. Az olajfúrási iparban a GPAC -t fúrási folyadék -adalékanyagként használják a fúrási iszap viszkozitásának és reológiai tulajdonságainak szabályozására. A fúrási iszap megfelelő viszkozitása elengedhetetlen a hatékony fúráshoz, a kútfúrás stabilitásához és a dugványok szállításához.
Az élelmiszer- és gyógyszeriparban a GPAC -t sűrítőszerként, stabilizátorként vagy emulgeálószerként használják. A végtermék viszkozitása befolyásolja annak textúráját, megjelenését és a polcot. Ezért pontos viszkozitási mérés szükséges a termékek minőségének és konzisztenciájának biztosításához.
Következtetés
A szemcsés polianionos cellulóz -oldatok viszkozitásának mérése egy fontos feladat, amely megköveteli a viszkozitást befolyásoló tényezőket és a megfelelő mérési módszerek megválasztását. A kapilláris viszkozonia, a rotációs viszkozimetria és az esési gömbök viszkozikása mind életképes módszer, mindegyiknek megvan a maga előnye és korlátozása.
Mint a szemcsés polianionos cellulóz megbízható szállítója, elkötelezettek vagyunk a magas színvonalú termékek és a műszaki támogatás nyújtása mellett. Ha érdekli a miGyors diszpergált polianionos cellulóz PAC LVvagyGyors diszpergált polianionos cellulóz PAC HVTermékek, vagy ha bármilyen kérdése van a viszkozitás mérésével vagy a GPAC egyéb aspektusaival kapcsolatban, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot további megbeszélésekkel és beszerzési tárgyalásokkal.
Referenciák
- Barnes, HA, Hutton, JF és Walters, K. (1989). Bevezetés a reológiába. Elsevier tudomány.
- Bird, RB, Armstrong, RC és Hassager, O. (1987). A polimer folyadékok dinamikája: 1. kötet, folyadékmechanika. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Szabványos vizsgálati módszerek az átlátszó és átlátszatlan folyadékok viszkozitására (a Brookfield módszer). ASTM D2983 - 19.
