Вязкость является важным параметром в понимании поведения потока гранулярных полинионных целлюлозных растворов (GPAC), которые имеют широкое применение в различных отраслях, таких как бурение нефти, пищевые продукты и фармацевтические препараты. Как поставщик высококачественной гранулированной полианионной целлюлозы, я хорошо разбираюсь в важности точного измерения вязкости его раствора. В этом блоге я поделюсь некоторыми эффективными методами измерения вязкости решений GPAC.
Понимание гранулированной полианионной целлюлозы
Прежде чем углубляться в методы измерения, важно понять, что такое гранулированная полианионная целлюлоза. GPAC - это вода - растворимый полимер, полученный из целлюлозы. Это универсальная добавка, которая может увеличить вязкость и стабильность решений. Мы предлагаем два популярных вида быстрого - диспергированные продукты:Быстро дисперсированные полианионные целлюлозы PAC LVиБыстро дисперсная полианионная целлюлоза PAC HVПолем «LV» и «HV» стоят для низкой вязкости и высокой вязкости соответственно, что указывает на их различные возможности утолщения.
Факторы, влияющие на вязкость решений GPAC
Несколько факторов могут влиять на вязкость решений GPAC. Концентрация GPAC в растворе является одним из наиболее значимых факторов. Как правило, по мере увеличения концентрации GPAC вязкость раствора также увеличивается. Температура также играет жизненно важную роль. Более высокие температуры обычно приводят к снижению вязкости, поскольку повышенная тепловая энергия позволяет полимерным цепям двигаться более свободно, уменьшая внутреннее трение.
Скорость сдвига является еще одним фактором. Решения GPAC часто демонстрируют не -ньютоновское поведение, что означает их вязкость изменений с прикладной скоростью сдвига. При низких скоростях сдвига полимерные цепи запутываются, что приводит к более высокой вязкости. По мере увеличения скорости сдвига цепи выравниваются в направлении потока, а вязкость уменьшается.
Методы измерения вязкости
Капиллярная вискоспособность
Капиллярная вискоспособность - это классический метод измерения вязкости жидкостей. Он основан на принципе закона Пуазеиля, который описывает ламинарный поток жидкости через капиллярную трубку. В этом методе известный объем раствора GPAC может протекать через капиллярную трубку под воздействием гравитации. Измеряется время, необходимое для решения между двумя отмеченными точками на трубе.
Вязкость может быть рассчитана с использованием следующей формулы:
[\ и = k \ rho t]
В тех случаях, когда (\ eta) является вязкостью, (k) является постоянной вискозиметра (которая определяется путем калибровки вискозиметера с жидкостью известной вязкости), (\ rho) является плотностью раствора, а (t) - время потока.
Капиллярная вискоспособность относительно проста и недорого. Тем не менее, он в основном подходит для ньютоновских жидкостей или жидкостей с низким ньютоновским поведением. Для решений GPAC, которые часто не являются ньютоновскими, на результаты могут влиять скорость сдвига во время потока через капилляр.
Вращационная вискоцелия
Вращающая вискоцелия является более универсальным методом измерения вязкости не -ньютоновских жидкостей, таких как растворы GPAC. Он включает в себя вращение шпинделя или боба в растворе и измерение крутящего момента, необходимого для поддержания вращения с постоянной скоростью.
Существуют два общих типа вращательных вискометров: коаксиальные вискозионные цилиндры и конусные вискометры. В коаксиальном цилиндре вискозификатор цилиндрический боб помещается внутри коаксиального внешнего цилиндра, и раствор заполняется в промежутке между ними. Внешний цилиндр вращается, и измеряется крутящий момент на боб.
В конусе - и - плита вискозификатора используются плоская пластина и конус с небольшим углом. Решение расположено между конусом и пластиной, а конус вращается. Преимущество конуса - и вискозификатора пластин состоит в том, что скорость сдвига равномерна по всему образцу, что позволяет точно измерять вязкость при разных скоростях сдвига.
Вязкость рассчитывается по измеренному крутящему моменту и скорости вращения с использованием уравнения калибровки вискозиметра. Вращационная вискоцелия может обеспечить исчерпывающее понимание не -ньютоновского поведения растворов GPAC путем измерения вязкости при разных скоростях сдвига.
Попадающая сфера вискоспособности
Попадающая сфера вискоспособности основана на принципе закона Стокса, который описывает движение сферы, падающей через вязкую жидкость. Небольшая сфера известной плотности и диаметра сбрасывается в раствор GPAC, и время, необходимое для падения сферы, измеряется определенное расстояние.
Вязкость может быть рассчитана с использованием следующей формулы:
[\ eta = \ frac {2} {9} \ frac {(\ rho_s - \ rho_f) gd^2} {v}]
где (\ eta) является вязкость, (\ rho_s) - плотность сферы, (\ rho_f) - плотность раствора, (g) - ускорение из -за гравитации, (d) - диаметр сферы, а (v) - конечная скорость сферы.
Этот метод относительно прост и может использоваться для широкого спектра вязкости. Тем не менее, на него также влияет ньютоновское поведение жидкости, и результаты могут быть неточными, если скорость сдвига вокруг сферы не очень хорошо контролируется.
Процедура измерения вязкости раствора GPAC
Независимо от метода измерения, при измерении вязкости растворов GPAC есть некоторые общие шаги.
Приготовление образца
Во -первых, приготовьте раствор GPAC с желаемой концентрацией. Точно взвесьте требуемое количество GPAC и добавьте его в известный объем воды или других растворителей. Аккуратно перемешайте раствор, чтобы обеспечить равномерную дисперсию частиц GPAC. Важно позволить раствору оставаться достаточным временем, чтобы обеспечить полную гидратацию частиц GPAC.
Контроль температуры
Поддерживайте постоянную температуру во время измерения вязкости. Как упоминалось ранее, температура оказывает значительное влияние на вязкость растворов GPAC. Большинство вискозиметров оснащены системами управления температурой, такими как водяные куртки, чтобы сохранить образец при желаемой температуре.
Измерение и анализ данных
После получения образца и температура стабилизируется, выполните измерение вязкости, используя выбранную метод. Пройдите несколько измерений, чтобы обеспечить точность и повторяемость результатов. Проанализируйте данные и рассчитайте вязкость в соответствии с соответствующей формулой или уравнением калибровки вискозиметра.
Важность точного измерения вязкости
Точное измерение вязкости растворов GPAC имеет решающее значение по нескольким причинам. В нефтяной буровой промышленности GPAC используется в качестве добавки для буровой жидкости для контроля вязкости и реологических свойств буровой грязи. Правильная вязкость буровой грязи необходима для эффективного бурения, устойчивости скважины и транспортировки черенков.
В продовольственной и фармацевтической промышленности GPAC используется в качестве утолщающего агента, стабилизатора или эмульгатора. Вязкость конечного продукта влияет на его текстуру, внешность и полку - жизнь. Следовательно, точное измерение вязкости необходимо для обеспечения качества и согласованности продуктов.
Заключение
Измерение вязкости гранулярных полинионных растворов целлюлозы является важной задачей, которая требует тщательного рассмотрения факторов, влияющих на вязкость и выбор соответствующих методов измерения. Капиллярная вискоцелия, вращательная вискозимерия и падения сферы - все это жизнеспособные методы, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.
Как надежный поставщик гранулированной полианионной целлюлозы, мы стремимся обеспечить высококачественную продукцию и техническую поддержку. Если вы заинтересованы в нашихБыстро дисперсированные полианионные целлюлозы PAC LVилиБыстро дисперсная полианионная целлюлоза PAC HVПродукты, или, если у вас есть какие -либо вопросы об измерении вязкости или других аспектах GPAC, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам для дальнейшего обсуждения и переговоров о закупках.
Ссылки
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Введение в реологию. Elsevier Science.
- Bird, RB, Armstrong, RC, & Hassager, O. (1987). Динамика полимерных жидкостей: объем 1, Механика жидкости. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Стандартные методы испытаний на вязкость прозрачных и непрозрачных жидкостей (метод Брукфилда). ASTM D2983 - 19.
