Viskosimeter

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Anhand eines Viskosimeters kann die Viskosität, d. h. die Zähigkeit einer Flüssigkeit bestimmt werden. 

Viskosität

Viskosität ist ein Maß für die Zähigkeit einer Flüssigkeit. Je größer die Viskosität, desto zähflüssiger ist der Stoff. Umso zähflüssiger eine Substanz ist, desto stärker sind die Teilchen aneinander gebunden und desto unbeweglicher sind diese. Handelt es sich um Feststoffe, so spricht man von der Duktilität.

Art, Funktionsweise eines Viskosimeters

Grundsätzlich gibt es verschiedene Arten von Viskosimetern. Bei einem Kapillarviskosimeter beruht das Messprinzip auf dem Fluss, der zu messenden Flüssigkeit, durch ein dünnes Rohr. Hierbei läuft ein festgelegtes Flüssigkeitsvolumen, bei gleichbleibendem Druck durch eine Kapillare mit einer bestimmten Länge und einem bestimmten Radius. Die hierfür benötigte Zeit wird gemessen. Die kinematische Viskosität lässt sich nun ermitteln, indem die Zeit in Sekunden mit der Konstanten der Kapillare multipliziert wird. Beispiele für Kapillarviskosimeter sind Ubbelohde- oder Canon-Fenske-Kapillaren. Die dynamische Viskosität ergibt sich hierbei aus dem Hagen Poiseuille Gesetz. Eine weitere besondere Bauform des Viskosimeters ist das Kugelfallviskosimeter. Es wird zur präzisen Messung der Viskosität durchsichtiger newtonscher Flüssigkeiten und Gase angewendet. In Verbindung mit einem Umwälzthermostaten ist seine Messgenauigkeit sehr hoch. Bei einem Kugelviskosimeter bewegt sich eine Kugel in rollender und gleitender Bewegung in einem geneigten zylindrischen Rohr, das mit dem zu prüfenden Fluid gefüllt ist. Hierbei wird die Zeit gemessen, die die Kugel benötigt, um eine definierte Messstrecke zu durchlaufen. Wird das Messteil geschwenkt, so kann der Rücklauf der Kugel zur Messung herangezogen werden. Die dynamische Viskosität kann nun mit Hilfe des Stoke`schen Sedimentationsgesetzes angegeben werden. Handelt es sich um ein Rotationsviskosimeter, so wird ein Körper mittels eines Motors in einer Flüssigkeit gedreht. Während des Drehvorgangs kann das Drehmoment gemessen werden. Die dynamische Viskosität kann nun aus dem Drehmoment, der Geometrie des verwendeten Drehkörpers und der Drehgeschwindigkeit bestimmt werden. Wandelt man den klassischen Rotationsviskosimeter leicht ab, so spricht man von einem Stabinger Viskosimeter. Der innere Zylinder ist hierbei hohl und leichter als die Probe. Verursacht durch die Zentrifugalkraft schwimmt dieser frei in der Probe, was zu einem Wegfall der sonst auftretenden Reibung führt. Die Messung des Drehmoments und der Drehzahl kann bei dieser Art von Viskosimetern über ein rotierendes Magnetfeld erfolgen, wodurch eine sehr hohe Drehmomentauflösung und ein sehr weiter Messbereich gewährleistet werden kann. Aus dieser gemessenen dynamischen Viskosität kann nun die kinematische Viskosität berechnet werden.

Literatur
•http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Viskosimeter&oldid=85403665 (Abgerufen: 29.03.11).
•http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/reaktionstechnik/viskositaet/viskosimeter.vlu.html (29.03.11).
•http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/reaktionstechnik/viskositaet/viskositaet.vlu.html (Abgerufen: 29.03.11).

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