دانسیته - ویسکوزیته

[mani24 29,665]

دانسیته

دانسیته یا جرم مخصوص جرم واحد حجم است و ان را با ρ نشان می‌دهند.

اغلب چگالی را مقدار جرم موجود در واحد حجم ماده می‌دانند و آن را با علامت اختصاری ρ نشان می‌دهند که از رابطه ρ=m/V به دست می‌آید. در صورتی که این تعریف از چگالی صحیح نیست و دقیقا تعریف جرم واحد حجم یا جرم مخصوص یا همان دانسیته می‌باشد. در حقیقت وزن مخصوص یک ماده به وزن آب هم‌ حجم آن ، در شرایط استاندارد را چگالی می‌گویند. همچنین، بین چگالی و وزن مخصوص باید تفاوت قائل شد. چگالی مقدار جرم موجود در واحد حجم است، ولی وزن مخصوص به معنی وزن واحد حجم ماده‌است.

 

دانسیته ( دانسیته نه چگالی) عبارت است از نسبت جرم به واحد حجم، مثلا kg/m3 یا. lb/ft3 دانسیته کمیتی دارای واحد است و برای تعیین آن باید حجم و جرم جسم مورد نظر را به دست آورد. دانسیته ی مایعات و جامدات در شرایط معمولی مستقل از فشار است ولی با دما تغییر می کند. اما معمولا تاثیر دما بر چگالی قابل اغماض است.

 

 

چگالی را اغلب نسبتی بی بعد تصور می کنند. در حقیقت باید آن را نسبت دانسیته ی دو جسم دانست که یکی جسم مورد نظر مثل A و دیگری جسم مبناست. جسم مبنا برای مایعات و جامدات معمولا آب در نظر گرفته می شود. بنابراین چگالی نسبت دانسیته ی جسم مورد نظر به دانسیته ی آب یعنی: 1.000g/cm3 ، 1000kg/m3 یا 62.43lb/ft3 در 4 درجه سلسیوس خواهد بود. چگالی گازها را اغلب با هوا یا سایر گازها می سنجند.

هنگام بیان چگالی دمایی را که در آن دانسیته ی جسم مورد نظر و جسم مبنا اندازه گیری شده است ذکر می کنند. در مواردی که دما ذکر نمی شود، دمای جسم مورد نظر را دمای محیط و دمای آب را 4 درجه سلسیوس فرض می کنند. در سیستم SI این عدد به 1.0000g/cm3 بسیار نزدیک است. لذا در این سیستم آحاد مقادیر چگالی و دانسیته از نظر عددی با یکدیگر برابر می باشند.

در سیستم AE دانسیته بر حسب lb/ft3 بیان می شود، و دانسیته ی آب برابر 62.4lb/ft3 است. مشاهده می کنید که مقادیر عددی چگالی و دانسیته در این سیستم برابر نیست.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[mani24 29,665]

ویسکوزیته

یکی از خواص مهم مایعات ، مقاومت آنها در برابر جاری شدن است که به آن ویسکوزیته گفته میشود . هرچه مقاومت مایع بیشتر باشد یا بعبارتی دیرتر جاری شود گفته میشود زیادی دارد و برعکس اگر مقاومت کمتری در برابر جاری شدن از خود نشان دهد ، ویسکوزیته مایع کمتر است.

 

* مقاومت در برابر جریان ، بیشتر به جاذبه بین مولکولها مربوط است و اندازه‌گیری گرانروی مایع تخمین ساده ای از قدرت جاذبه ها را بدست می‌دهد. به‌طور کلی ، با افزایش دمای معین ، توانایی نیروهای چسبندگی برای مقابله با جنبش مولکولی کمتر شده ، در نتیجه گرانروی کاهش می‌یابد. ولی ازدیاد فشار معمولا سبب افزایش گرانروی می‌شود.

 

 

انواع ویسکوزیته

 

ویسکوزیته نسبی : این نوع گرانروی نسبت گرانروی محلول مورد نظر به گرانروی حلال خالص ( آب مقطر ) است .

 

 

 

 

ویسکوزیته ویژه : اگر از ویسکوزیته نسبی هر محلول یک واحد کم کنیم ، ویسکوزیته ویژه آن محلول بدست می آید .

 

ویسکوزیته کاهش یافته : نسبت ویسکوزیته ویژه هر محلول به غلظت آن محلول ، ویسکوزیته کاهش یافته آنرا نتیجه می دهد .

 

ویسکوزیته ذاتی : این نوع ویسکوزیته مربوط به خواص مولکولی وذاتی هر محلول است .

 

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[mani24 29,665]

[h=2]پارامترهاي موثر در تعيين ويسكوزيته[/h]

مقدمه :

تعیین مقدار ویسکوزیته در انواع مواد اولیه و محصولات مانند شامپو ، مایع دستشویی ، ژل ها و محلولها از اهمیت ویژه ای برخوردار است و یکی از فاکتورهای نسبتا مهم در آنالیز نمونه است .

مقدار ویسکوزیته نسبت مستقیم با ماهیت نیوتونی مواد دارد . اگر نمونه ماهیت نیوتونی داشت (یعنی بر همکنش یا برآیند نیروها در مرکز ثقل نمونه صفر بود) مقدار ویسکوزیته با تغییر سرعت و تغییر اسپیندل ثابت خواهد ماند . اما اگر نمونه ماهیت نیوتونی نداشت مقدار ویسکوزیته به عوامل زیادی بستگی پیدا خواهد کرد . از جمله با تغییر اسپیندل ، تغییر سرعت و حتی با تغییر

Source

مواد سازنده نیز تغییر خواهد کرد .

در نتیجه تعیین مقدار ویسکوزیته مواد اولیه و محصولات یک کار کاملا تجربی است که تعریف محدوده برای هر

Sample

یک پروسه طولانی دارد که شامل عوض کردن اسپندل های مختلف در سرعت های مختلف و در عین حال ثابت بودن دما در رنج

20-25

°

c می باشد .

 

 

 

دستگاه ویسکومتر بايد سالي يكبار توسط شركت سازنده كاليبره شود .

تعاریف :

 

ويسكوزيته

:

(Viscosity)

‍: نسبت مقاومت سيال به فلوي ايجاد شده را ويسكوزيته مي نامند .

 

گشتاور

:

(Torque)

: نيرويي كه لازم است بر اسپيندل وارد شود تا با توجه به ويسكوزيته در نمونه بچرخد.

 

واحد ويسكوزيته

:

(cp)

Centipoise

يا ميلي پاسكال ثانيه

(mpas)

يا

Shear Stress

است.

 

شرح دستگاه :

 

ويسكومتر شامل قسمتهاي زير است :

 

اسپيندل :

(Spindel)

: محورهای چرخشي بنام

Spindel

وجود دارد که هرچه نمونه ، ويسكوزيته بالاتري داشته باشد شماره اسپيندل بالاتر مي رود .

چرخش

Spindel

در نمونه به سرعت و سايز آن ، ظرف حاوي نمونه و به ميزان گشتاور

(Torque)

بستگي دارد .

 

گارد :

براي محافظت از

Spindel

در بدنه دستگاه تعبيه شده است .

 

سنسور دما :

ويسكوزيته به دما بستگي زيادي دارد . دماي بالا ويسكوزيته را پائين نشان مي دهد .پس بايد به رنج دما در نمونه هاي آناليز توجه كنيد .

 

ظرف حاوي نمونه :

‌از يك بشر

250ml

استفاده كنيد كه گاردوسنسور دما و اسپيندل (دقيقا تا خط نشانه روي اسپيندل) در آن قرار گيرند .

مهم : باید توجه داشت که تعیین مقدار ویسکوزیته در نمونه های مشابه و یا در حالت مقایسه باید در شرایط کاملا یکسان باشد .

 

روش بدست آوردن رنج ویسکوزیته

 

1-از پائین ترین شماره اسپندل شروع کنید . برای تعیین مقدار ویسکوزیته پائین ترین شماره ارجحیت دارد .

 

2-در هر مرحله برای تعیین ویسکوزیته خصوصا در

RPM

های پائین ، حداقل یک ربع زمان بگذارید .

 

3-پس از تعیین شماره اسپندل ، اگر نسبت تغییر سرعت ، متناسب با تغییر ویسکوزیته بود ، نشان می دهد نمونه ماهیت نیوتونی دارد و از ترکیب یکنواختی برخوردار است و به عبارتی :

∆ RRM

~

∆ Viscosity

4-جدول ویسکوزیته را تشکیل دهید . سپس با همه اسپندل ها و همه سرعتها ویسکوزیته نمونه را گرفته و فقط مقادیری را که دارای ترک بالای

50%

هستند در جدول یادداشت کنید .

 

5-با انتخاب پائین ترین اسپندل که بالاترین ترک و بالاترین سرعت را در جدول داراست رنج ویسکوزیته را برای نمونه انتخاب کنید .

رسم جدول

براي تعيين مقدار درست ويسكوزيته جدولي رسم كنيدكه عنوانهاي زير را دارا باشد.

 

تاريخ آزمايش-

نام نمونه-

شماره اسپيندل -

سرعت

ويسكوزيته

(CP)

%

-ترك

دما

( Cº ).

 

از اسپيندلي با شماره كم شروع كنيد و مقادير سرعت ،

Torque

و .... را درجدول بالا يادداشت كنيد از بين مقادير خوانده شده ويسكوزيته اي را انتخاب كنيد كه داراي بالاترين سرعت و ترك باشد .

 

ترك زير

10

قابل قبول نيست و بهتر است سرعت و ترك بالاي

50

باشند . اگر دستگاه قادر به خواندن مقادير ويسكوزيته نباشد حروف

EEEE

را نشان مي دهد .

عيب يابي دستگاه :

براي اطمينان از صحت نتايج از هر يك از روشهاي زير ميتوان استفاده كرد .

 

1- ماهي يكبار ويسكوزيته موادي را كه مقادير ويسكوزيته آنها در برگه آناليز داده شده است ، با توجه به رنج دماي داده شده ، اندازه گرفته و سپس مقايسه نمائيد . مقدار ويسكوزيته بايد در يك حدود باشد.

 

2-ويسكوزيته يك نمونه با غلظت معمولي را بمدت يك هفته هر روز اندازه بگيريد . در يك هفته بايد تغييرات ناچيز باشد .

 

3-نمونه را به مدت سه ساعت مورد اندازه گيري قرار دهيد . اسپيندلي را كه مناسب آن است انتخاب كرده و با كشيدن جدول ويسكومتر يك ربع به يك ربع نتايج را يادداشت كنيد . در طول سه ساعت نبايد مقدار ويسكوزيته تغيير كند . روز بعد همين آزمايش را تكرار كنيد . بايد نتايج مشابهي بدست آيد .

 

اگر با انجام دادن اين كارها به نتيجه نرسيديد با شركت سازنده تماس حاصل كنيد .

 

نگهداري از دستگاه

 

4-1-اسپيندل ها بسيار حساس هستند و نبايد ضربه بخورند . براي شستن آنها نبايد از مواد خورنده استفاده كرد . پس از شستن با آب و خشك كردن در جاي مخصوص خود قرار دهيد .

 

4-2-هيچ وقت گا

ر

د را باز نكنيد و با پي ست محتوي آب

RO

آن را شسته و خشك نمائيد . هميشه مواظب باشيد آب به بدنه دستگاه نخورد .

 

4-3-پس از پايان كار حتما پيچ سياه مخصوص محور گرداننده را ببنديد تا از ضربه هاي احتمالي به آن محافظت شود .