Thực Hành Hóa keo và Polyme | Hóa Keo | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Các phương pháp độ nhớt quay đo độ nhớt bằng cách đo mô men xoắn cần thiết để quay một trục chính nhúng trong mẫu chất lỏng. Một động cơ quay trục chính và mô men xoắn tỷ lệ thuận với độ võng của lò xo. Độ võng này được chỉ ra bằng cơ chế con trỏ/quay số hoặc thông qua màn hình kỹ thuật số. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Hóa keo 10 tài liệu
Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 0.9 K tài liệu
Tác giả:
Preview text:
Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM A. HOÁ KEO
Bài thực tập có mục tiêu giúp sinh viên hiểu về các hệ phân tán, hệ keo, các chất hoạt động bề
mặt cũng như ứng dụng của hệ nhũ tương trong đời sống và công nghiệp. Sinh viên cần nắm bắt các vấn đề sau: 1. Hệ keo là gì? 2. Ứng dụng của hệ keo
3. Hệ mầm tương, Huyền phù là gì?
4. Cấu hình, phân loại, tính chất của chất hoạt động bề mặt (HĐBM)
5. Xác định chỉ số HLB (cân bằng ưa nước-lipophilic)
6. Lựa chọn chất HDBM phù hợp cho các hệ hệ tương có chỉ số HLB khác nhau
7. Độ bền của hệ keo và hệ thống bị hỏng A.1. LÝ THUYẾT Hệ keo
Hệ keo là hệ gồm nhiều pha, trong đó ít nhất một pha tồn tại với kích thước rất nhỏ (dưới 1
micromet), pha này gọi là pha phân tán, pha còn lại gọi là pha liên tục.
Phân loại các hệ keo phụ thuộc vào trạng thái và trạng thái keo tụ của pha phân tán và pha liên
tục của riêng từng hệ. Ví dụ:
- Khi phân tán bột mì vào trong nước ta thu được hệ keo huyền phù, trong đó pha phân tán là bột
mì ở trạng thái rắn, còn pha liên tục là nước ở trạng thái lỏng.
- Ta có thể bắt gặp các hệ keo bạch-khí ở đám mây hay bọt xà phòng.
Trong thực tế có rất nhiều hệ keo nhưng trong phần thực tập này đối tượng chủ yếu là hệ tương thích. Nhũ tương
Nhũ tương là một hệ keo trong đó pha phân tán và pha liên tục đều ở trạng thái ổn định.
Đây là một trong các hệ keo thông dụng, thường được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thực
phẩm, mỹ phẩm, đời sống và công nghiệp dầu mỏ. Thông thường, hệ thống được chia làm 2
loại là hệ dầu trong nước (D/N hay oil-in-water) và hệ còn lại là nước trong dầu (N/D hay water-in-oil).
Nhũ tương là một hệ keo nên không bền nhiệt động, dễ bị phá hủy bởi các yếu tố như điện tích, nhiệt độ, nhịp đập. 1 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Bề mặt hoạt động
Các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) là những hợp chất hóa học có khả năng thay đổi tương
tác pha (pha) và năng lượng ở bề mặt tiếp giáp “lỏng-khí”, “lỏng-rắn” và “dầu nước” ...
Tác dụng này xuất hiện do cấu hình tạo phân tử, ví dụ như tính phân cực/không phân cực,
đi kèm với đó là các điều kiện bên ngoài gây ra như nhiệt độ, phân môi, nồng độ… Thực tế,
tùy thuộc vào chất của từng hệ keo mà chất HDBM khác nhau được sử dụng áp dụng.
Thông thường chất HDBM là phân tử hữu cơ chứa gốc hydrocacbon (kị nước) và một hay nhiều
nhóm ưa nước (ưa nước). Thành phần hydrocacbon (được gọi là lipophilic hay kỵ nước) có
thể là parafin, isoparafin, benzen, ankylbenzen, naphtalen…Thành phần ưa nước gồm các
nhóm chức chứa oxi (COOH, -OH), chứa (nitro, amin, amit, imit…) , các nhóm chứa lưu huỳnh
(sunphat, sunphonat), photpho (photphat)…
Trên cơ sở tính chất của các chất HDBM và các hệ xương tương người ta phân chia chúng thành hai loại sau đây:
(a) Chất hoạt động bề mặt trong nước
Các chất HDBM này gồm 2 thành phần: phần hydrocacbon (lipophilic hay alkan) và phần chứa
các nhóm phân cực như –COONa, –SO3Na, –OH… (hydrophilic). HDBM chất lượng đã được sử dụng
sử dụng làm các chất tẩy rửa, chất ức chế ăn mòn, chất chảy, chất phân tán…
Về mặt cấu tạo, các chất HĐBM tan trong nước được chia thành các chất cation HDBM, anion
không ion (không ion) và lưỡng tính (lưỡng tính).
Tính chất đặc trưng của các chất HDBM tan trong nước là tác dụng của nó ở mặt phân cách
nước với khí không có nghĩa là làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng ở ranh giới tiếp xúc với không khí.
(b) Chất HDBM tan trong dầu
Là chất khi thêm vào dầu, mỡ làm chất ức chế ăn mòn, biến tính bề mặt chất rắn, tạo nền…
Chất lượng HDBM tan trong dầu, không hòa tan và không phân ly trong dung dịch nước. Phần
lipophilic (hay kỵ nước) là các mạch nhánh hydrocacbon gốc hay vòng thơm tạo cho nó dễ
tan trong dầu. Các chất này là các chất HDBM yếu ở ranh giới tiếp xúc “môi trường nhẹ-
không khí”, làm giảm sức căng mặt của sản phẩm dầu với không khí.
Các chất HDBM tan trong dầu, trong môi trường hydrocacbon ít phân cực cũng như các chất
HDBM tan trong nước trong môi trường nước cực phân đều tạo nên các mixen. Giữa tính chất
và cấu tạo của chất HDBM có mối liên quan chặt chẽ với nhau. 2 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Sự hình thành micelle
Một tính chất quan trọng của các chất HDBM là khả năng làm tăng độ hòa tan chất hữu cơ không
tan trong nước. Ví dụ dầu trong nước hoặc nước trong dầu. Các phân tử chất HDBM (ví dụ các
muối axit béo) có cặn lắng dầu phân tán vào trong dầu dầu còn đầu van nước bao quanh bên ngoài
ở lớp hợp lý N/D thì đầu van nước của các phân tử HDBM phân tán vào phía bên trong nước còn
dư dầu bao bên ngoài. Kết quả là các loại dầu phân tán được trong nước còn các loại nước
phân tán trong dầu. Chính các dầu dầu hay giảm nước này là hình ảnh của các hạt mixen được
hình thành trong dung dịch dầu/nước hay nước/dầu. Hệ thống dầu trong
Hệ thống nước trong dầu
nước Micelle Nồng độ tới hạn (CMC)
Khi nồng độ của chất HDBM tăng lên giá trị nhất định, chúng tôi liên kết với nhau tạo nên các
hạt mixen. Nồng độ Micelle tới hạn (Nồng độ Micelle tới hạn - CMC) nồng độ
của một chất HDBM trong hệ ở nồng độ chất HDBM hình thành dạng mixen.
Đối với một hệ chứa chất HDBM đã chọn nồng độ chất HDBM tăng thì sức mạnh căng bề
mặt nạ của rượu hợp nhất sẽ giảm đến một giá trị không đổi mặc dù nồng độ chất HDBM vẫn tăng.
Đối với các loại chất HDBM, sức căng thẳng của chúng gần như nhau nhưng nồng độ mixen để hạn
chế thay đổi cấu hình của chúng. Các chất khác như mềm chảy, tạo bọt, nhũ hóa cũng liên quan
đến hoạt tính bề mặt.
Cân bằng van nước – van dầu (Hydropophilic Lipophilic Balance - HLB)
HLB là số duy nhất của chất HDBM, có thể dùng để đánh giá giá chất hoạt động bề mặt
của phân tử. HLB càng lớn thì khả năng tan ở nước càng cao. 3 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
• < 10: tan trong dầu, >10: tan trong nước
• 1 - 3: dùng tác nhân tạo bọt
• 3 - 6: chất tạo nhũ nước trong dầu (W/O)
• 7 - 9: chất chảy nước
• 13 - 16: chất tẩy rửa (giặt nhẹ, lau thải, vệ sinh…)
• 8 - 16: chất tạo nhũ dầu trong nước (O/W)
• 16 - 18: tác nhân hòa tan
Ảnh hưởng đến cấu trúc học tập bền vững tại cùng giá trị HLB
Choose RHLB có giá trị để tìm đệm hóa chất thích hợp nhưng cũng nên khảo sát sự thật
ổn định của các loại chất nền nhũ hóa tại cùng một RHLB có giá trị với cùng một chức năng
các loại chất nền khác nhau.
Ví dụ: Phân tán 3.5 g dầu 150 N vào 95 g nước dùng 1.5 g ba cặp chất nhũ hóa đều có giá
trị HLB = 9. Sau khi tạo được hệ thống của ba cặp chất nhũ hoá này thì ta khảo sát sự ổn
định phun theo thời gian để tìm cặp chất nhũ hoá thích hợp. Cặp chất nhũ hóa có sự ổn định
nhũ lâu nhất chính là cặp chất nền hóa tối ưu.
Chú ý: Thực thế phương pháp này rất mất thời gian, và đệm chất nhũ hóa tối ưu chưa chắc
đáp ứng được chỉ tiêu về mặt kinh tế nên thường rất ít được sử dụng. THỰC HÀNH
A.1. Tính giá trị HLB (biết trước giá trị HLB của 2 đệm chất hóa của Tìm giá trị HLB
cốt hợp 2 chất nền hóa)
Ví dụ: Một chút chất nhũ hóa chứa 70% khối lượng của Tween 80 (HLB =15) và 30 % khối
lượng của Span 80 (HLB = 4,3). Tìm kiếm HLB giá trị của một cách hợp lý. Ta có: - Tween 80: 0,7 x 15 = 10,5
- Khoảng cách 80: 0,3 x 4,3 = 1,3
HLB của logic 2 chất hóa sau khi trộn = 10,5 + 1,3 = 11,8
Chú ý: có thể tính HLB giá trị của sên hợp nhiều chất nhũ hóa khi biết được HLB giá trị của từng chất nhũ hóa.
A.2. Xác định RHLB giá trị bằng thực nghiệm A.2.1. Dầu 150N
Giá trị HLB yêu cầu (Bắt buộc HLB, RHLB) của dầu cần để móng hoàn toàn. Mỗi loại dầu
sẽ có RHLB giá trị khác nhau, muốn tạo hệ thống bền vững với một lượng tối thiểu chất
nền thì nên cân bằng HLB giá trị của chất nhũ hóa và RHLB giá trị của dầu. 4 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM • Bước 1: Chuẩn bị HLB Kit
Chuẩn bị một chuỗi chất
nhũ hóa hoặc tàn hợp chất nhũ hoá có giá trị HLB từ nhỏ đến lớn (Ví dụ: sử dụng Tween 80 và Span
80 từ 0 đến 100 % ta sẽ tạo ra bộ kit có HLB
từ 4.3 đến 15.0) . Mỗi nhóm sẽ tạo ra 20 g chất
nhũ hóa có một HLB giá trị (6, 8, 10, 12, 14) từ
Khoảng cách giữa 80 và Span 80. Cốc hoặc hũ nhựa có
thể chứa hơn 50 g nước.
Nước cửa hàng hoặc nước
máy (nước cứng và cation sẽ ảnh hưởng đến chất HDBM anion).
• Bước 2: Dán nhãn từng lọ theo giá trị HLB của chất nhũ hóa được sử dụng là 4.3, 6, 8, 10, 12, 14, 15. • Bước 3: Cho 49
g nước vào lọ nhựa, chọn tiếp 1 g chất nhũ hoá có giá trị HLB bằng 4,3 vào. Tiếp theo cho 2 g
dầu gốc nhóm II 150N vào filter. Đậy và lắc đều. Tiếp tục chuẩn bị hợp lý theo bước 3 cho các
loại chất hóa hóa có giá trị từ 4.3 đến 15. • Bước 4: Quan sát
nhũ tạo ra match với các HLB giá trị đã được dán nhãn trên các lọ. Kết quả: lọ nào có
nhũ chắc chắn không phân tách lớp (sau 15 ph_út lưu ý, thời gian bền từ 12 tháng mới có khả năng ứng
dụng) hoặc lọ có nhũ phân sau cùng thì đó là RHLB giá trị cần tìm. Chú ý: Giả sử có
02 lọ với HLB là 7 và 8 đều được tạo hệ móng bền
vững, ta có thể giảm hàm lượng chất nền từ 1,5 g
xuống 1,0 g hoặc 0,5 g tại hai giá trị HLB này. Khảo sát
sự ổn định của hệ thống để tìm RHLB có giá trị. A.2.2. Dầu ăn
Thực hiện tương tự đối với dầu 150N. Loại chất hóa học và
khả năng ổn định trong phần cứng
Chất hóa hóa non-ion sẽ có khả năng chịu được nước cứng tốt hơn chất hóa hóa anion.
A.2.3. Sử dụng chất HDBM
LAS (Sodium Lauryl benzen sulfonate) Thí nghiệm: có thể sử
dụng cùng một bộ điều hòa trung tâm LAS bằng NaOH là 1,5g cho 5 bộ lọc dịch có độ cứng từ 0
– 1500 ppm. Khảo sát khả năng hòa trộn của LAS-Na (thông qua mức độ trong thùng hợp).
A.2.4. Sử dụng chất HDBM L7
Thực hiện LAS tương thích nhưng thay thế bằng L7. Tài liệu tham khảo 1. Zheng, Y., et al.,
8 - Este axit béo đường, trong lipid phân cực. 2015, Elsevier. tr. 215- 243. 2. Hà Thúc Huy, Hóa
keo, Trường Đại học tổng hợp, 1995 3. Nguyễn
Đình Triệu, Hóa học các
chất bề mặt, Nhà sản xuất bản ĐHQG Hà Nội... 5 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM B. KIỂM TRA POLYMER I. GIỚI THIỆU
Các tính chất vật lý của polyme cần được đo lường để kiểm soát chất lượng, dự đoán hiệu
suất dịch vụ, tạo dữ liệu thiết kế và điều tra các lỗi.
Kiểm tra vật lý và cơ học của polyme là một phần quan trọng của quá trình phát triển và
sản xuất sản phẩm. Kiểm tra hành vi cơ học, nhiệt, quang học, lưu biến và khí hậu cho
phép các nhà phát triển hiểu rõ hơn về sản phẩm của họ và đưa ra biện pháp kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.
Khóa học thực nghiệm này cung cấp cho sinh viên những kỹ năng thử nghiệm cơ bản về polyme, chẳng hạn như thử chỉ số
nóng chảy và thử độ nhớt. II. CHỈ SỐ NÓNG CHẢY Thận trọng
• Không sử dụng vật sắc nhọn để nhấn bất kỳ phím nào trên Bộ điều khiển Model MP600,
vì điều này sẽ làm thủng lớp màng bọc.
• Các dụng cụ sử dụng trên máy có thể nóng lên trong quá trình sử dụng.
• Nhiệt kế chứa thủy ngân! Khi sử dụng nhiệt kế, cần hết sức cẩn thận không làm nóng
bầu nhiệt kế quá nhanh hoặc vượt quá phạm vi nhiệt độ của nhiệt kế, vì áp suất bên
trong sẽ khiến nhiệt kế bị vỡ.
• Luôn kiểm tra để đảm bảo rằng “Nhiệt độ cài đặt” không vượt quá phạm vi
của nhiệt kế thủy tinh tham chiếu nếu đang sử dụng.
• Các bề mặt của cụm lò có thể cực kỳ nóng khi máy đang ở hoạt động.
• Nên đeo găng tay bảo hộ khi vận hành máy bằng nhựa có lưu lượng cao. 1. Giới thiệu 1.1. Đơn vị cơ bản
Máy đo độ dẻo đùn Tinius Olsen với Model MP600 dựa trên bộ vi xử lý
Bộ điều khiển/Bộ hẹn giờ được sử dụng để đo lưu lượng của nhựa nhiệt dẻo. Thiết bị này là một Plastometer
piston trọng lượng chết dùng để xác định tốc độ đùn của vật liệu nhựa nhiệt dẻo qua một lỗ có kích thước quy
định trong điều kiện nhiệt độ và áp suất được quy định theo Tiêu chuẩn ASTM Phương pháp thử nghiệm D 1238.
Với những sửa đổi nhỏ về quy trình, MP600 cũng có thể đáp ứng ISO 1133, BS 2782, DIN 53735, JIS K7210 và các
tiêu chuẩn tương tự khác. 6 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
MP600 tiêu chuẩn có thể được sử dụng để thử nghiệm theo các phương pháp ASTM khác; bao gồm
D 2581, D 3364, D 4203, D 4507 và D 4550 (yêu cầu một lỗ đặc biệt cho D 3364). Các phương
pháp khác, chẳng hạn như D 2116, D 3159, D 3275 và D 3307, yêu cầu xi lanh, lỗ và chân piston chống ăn mòn tùy chọn.
Máy chỉ số nóng chảy bao gồm một thùng và cụm piston được gia nhiệt để chứa mẫu nhựa. Một
tải trọng (trọng lượng) được áp dụng cho piston và polyme nóng chảy được đùn qua khuôn mao
dẫn có kích thước cụ thể.
Khối lượng nhựa, tính bằng gam, được đùn ra trong 10 phút bằng MFR, được biểu thị bằng đơn
vị g/10 phút. (Giá trị này cũng thường được gọi là chỉ số nóng chảy, MI hoặc chỉ số chảy nóng chảy, MFI.)
Plastometer cơ bản (Máy đo chỉ số nóng chảy), như đã mô tả, có thể được sử dụng cho Quy trình A - Vận hành
thủ công. Với việc bổ sung các phụ kiện tùy chọn, Quy trình B - Đo lưu lượng dòng chảy theo thời gian tự động
có thể được thực hiện. Người mua có thể dễ dàng nâng cấp mô hình cơ bản.
Cả ASTM 1238 và ISO 1133 đều cung cấp hai biến thể của thử nghiệm dòng chảy nóng chảy tiêu chuẩn: Quy trình A
và Quy trình B. Quy trình A mô tả một chỉ số nóng chảy thủ công cơ bản. Quy trình này bao gồm việc thực hiện
"cắt" sản phẩm đùn theo các khoảng thời gian được định sẵn khi sản phẩm thoát khỏi khuôn đùn ở nhiệt độ và tải
trọng thử nghiệm được xác định. Các "cắt" này được cân trên cân phân tích để xác định khối lượng trung bình
và giá trị này được ngoại suy thành khối lượng sẽ được đùn trong 10 phút—MFR.
Tải trọng thử nghiệm dao động từ 1,2 đến 21,6 kg để cho phép đo các vật liệu có độ nhớt từ rất thấp đến rất cao
(các vật liệu nóng chảy có độ nhớt cao hơn cần nhiều trọng lượng hơn để ép chúng qua khuôn). Tải trọng và
nhiệt độ được sử dụng được xác định bởi vật liệu và phương pháp thử nghiệm.
Tất cả các máy chỉ số nóng chảy mới hiện nay đều được trang bị bộ hẹn giờ tự động và một số có máy cắt đùn tự
động. Mặc dù máy sau hoạt động tốt với một số loại nhựa, một số loại nhựa nóng chảy lại dính hoặc khó thao tác
để có được đường cắt sạch; và trong nhiều trường hợp, máy cắt tự động không thể sánh được với bàn tay con người.
Kiểm tra theo Quy trình B đơn giản hơn ở chỗ không cần cắt đùn hoặc cân vì nó là thể tích.
Thể tích nhựa đùn được lấy từ hình dạng của thùng và khoảng cách di chuyển của piston trong
một khoảng thời gian đã đo. Điều này xác định tốc độ thể tích nóng chảy (MVR) theo cc/10
phút. Từ giá trị này và mật độ nóng chảy đã biết của nhựa, MFR có thể được tính toán tự
động. Với thử nghiệm theo Quy trình B, người vận hành chỉ cần nạp nhựa vào thùng, bắt đầu
thử nghiệm và thiết bị sẽ tính toán kết quả.
Đây là lợi thế đầu tiên so với các thiết bị Quy trình A cơ bản; các thiết bị này đo 20, 30
hoặc 40 điểm đo trong một lần chạy thử và tính toán thống kê kết quả nào nằm trong chuẩn và
kết quả nào nằm ngoài chuẩn do bọt khí hoặc tạp chất khác. Lợi thế thứ hai là ít bị người
dùng can thiệp hơn. Do đó, kết quả thường chính xác hơn và có thể tái tạo được nhiều hơn. 7 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
Mặt khác, thử nghiệm Quy trình B yêu cầu giá trị chính xác cho mật độ nóng chảy của nhựa
ở nhiệt độ thử nghiệm. Các giá trị như vậy có sẵn trong tài liệu đã xuất bản—ví dụ, các giá trị điển
hình cho PE và PP “chung” được trích dẫn trong tiêu chuẩn ASTM 1238. Tuy nhiên, hầu hết các nguồn đều
cho rằng đo mật độ nóng chảy thực tế của loại nhựa cụ thể đang được thử nghiệm là chính xác hơn. Điều
này được thực hiện bằng cách kết hợp các thành phần của Quy trình A và Quy trình B trong một lần chạy
thử nghiệm duy nhất để thu được dữ liệu về cả trọng lượng và thể tích—do đó, mật độ. Các chỉ số nóng
chảy hiện nay cho Quy trình B có thể được sử dụng để thực hiện cả hai thử nghiệm.
Hình C1. Mặt cắt ngang của lò nung chảy 1.2. Bàn phím màng
Bàn phím màng cho phép người vận hành giao tiếp với bộ vi xử lý để phản hồi các lời
nhắc tương tác, xuất hiện trên màn hình huỳnh quang chân không có độ hiển thị cao. Có
thể lưu trữ tối đa 25 bộ thông số thử nghiệm để gọi lại hoặc có thể nhập các giá trị
cần thiết vào thời điểm thử nghiệm. Có thể thiết lập các thông số để tiến hành thử
nghiệm lưu lượng theo cả Quy trình A (Quy trình cắt thủ công) và Quy trình B (Quy
trình hẹn giờ tự động).
• Màn hình: Màn hình huỳnh quang chân không bốn dòng để hiển thị lời nhắc phần mềm và kết quả thử nghiệm. 8 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
• Bàn phím số: Được sử dụng để nhập dữ liệu kiểm tra số cần thiết và để kích hoạt
chức năng và tính năng cụ thể theo yêu cầu.
• Phím Lên (^) (phím số 9): Khi nhấn, kích hoạt Trọng lượng cơ giới
Thiết bị hạ/nâng (MWLD-600) để di chuyển lên trên.
• Phím Xuống (v) (phím số 3): Khi nhấn, sẽ kích hoạt Thiết bị Nâng/Hạ tạ bằng động cơ
(MWLD-600) để di chuyển xuống dưới.
• Phím trên cùng (^^) (phím số 7): Kích hoạt Thiết bị nâng/hạ tạ cơ giới (MWLD-600) để di
chuyển lên trên cho đến khi đạt đến giới hạn trên hoặc đến nút DỪNG. phím được nhấn.
• Phím dưới cùng (vv) (phím số 1): Cấp năng lượng cho Thiết bị nâng/hạ tạ bằng động cơ
(MWLD-600) để di chuyển xuống dưới cho đến khi đạt đến giới hạn dưới hoặc nhấn phím DỪNG.
• Phím dừng (phím số 4): Khi nhấn, dừng chuyển động của Động cơ
Thiết bị nâng/hạ tạ (MWLD-600)
• CLEAR: Được sử dụng để xóa các mục dữ liệu sai.
• EXIT: Dùng để thoát khỏi màn hình hiện tại khi được nhắc.
• BẮT ĐẦU: Dùng để bắt đầu kiểm tra.
• ENTER: Dùng để xác nhận và lưu trữ dữ liệu nhập vào.
• Đèn LED báo hiệu bộ phận sưởi ấm: Đèn nhấp nháy báo hiệu bộ phận sưởi ấm trên và dưới hoạt động.
• Đèn LED báo hiệu chụp: Khi đèn này sáng, PPDT-600 Automatic Timing
Công tắc đang hoạt động.
• Công tắc Bật/Tắt nguồn: Ở vị trí “BẬT” để hoạt động bình thường. Vị trí “TẮT” sẽ ngắt
nguồn điện cho Bộ điều khiển MP 600 và các phụ kiện. 9 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
Hình C2. Bộ điều khiển MP600 10 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
Thiết lập và lưu trữ thử nghiệm
Bộ điều khiển MP600 có thể lưu trữ tới 25 bộ thông số thử nghiệm khác nhau, cho phép người
vận hành cấu hình Bộ điều khiển MP600 cho các loại vật liệu được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Kết quả kiểm tra
Đối với các thử nghiệm loại "Quy trình A", Lưu lượng (Chỉ số nóng chảy) được tính toán và
hiển thị cho mỗi lần cắt thủ công. Khi các thử nghiệm loại Quy trình B được thực hiện bằng
Công tắc thời gian tự động PPDT-600 tùy chọn, Lưu lượng (Chỉ số nóng chảy), Ứng suất cắt biểu
kiến, Tốc độ cắt và Độ nhớt, và Lưu lượng thể tích có thể được chọn để tính toán và hiển thị.
Một chương trình con để tính toán mật độ nóng chảy của polyme ở nhiệt độ thử nghiệm cũng được cung cấp.
2. Công cụ vận hành & Phụ kiện
Các công cụ sau đây được bao gồm trong mỗi MP600 như thiết bị tiêu chuẩn: Tham khảo Hình 3-1
để biết hình minh họa. Xem Phần 16 để biết hướng dẫn vệ sinh.
Một (1) cụm piston ASTM (Mục 1A, 1B & 1C, Hình 3-1) - bao gồm
chân piston bằng thép không gỉ có thể tháo rời (P/N: 02001086); vòng dẫn hướng piston (P/N:
02001088); và một thanh piston (P/N: 02001085). Thanh piston và chân nặng 100 gram (không bao
gồm vòng dẫn hướng). Nó được coi là 100 gram đầu tiên của tất cả các tải thử nghiệm. Chân
piston làm từ các vật liệu khác cũng có thể được cung cấp. Một sự kết hợp tùy chọn Thanh piston
ASTM/ISO (P/N: 02001439), Thanh piston ISO (chỉ) (P/N: 02001665) & chân piston theo dung sai
ISO (P/N: 02001440) cũng có sẵn.
Một (1) Công cụ nạp (P/N: 02001582), được sử dụng để nén vật liệu thử nghiệm xuống xi lanh (lỗ
xi lanh) và giúp loại bỏ một số không khí bị giữ lại khi nạp vật liệu. Được cung cấp với đầu thay thế (P/N: 02001071).
Hai (2) lỗ ASTM D 1238 (khuôn), thép công cụ D2 (P/N: 02001030). Lưu ý rằng cũng có sẵn lỗ cacbua (P/N:
02001031). Liên hệ với nhà máy để biết kích thước và vật liệu lỗ khác.
Một (1) Mức (P/N: 02001271) - bao gồm một đế (P/N: 02001226) và một mức tròn (P/N: 02001227),
được sử dụng để kiểm tra Căn chỉnh Xi lanh (Mức) của xi lanh. Mức này được chế tạo để vừa với
đầu của Cụm thanh piston, với piston và lỗ trong xi lanh.
Một (1) Phễu thép không gỉ, (Mã số sản phẩm: 02001091) - được sử dụng để hỗ trợ đưa mẫu vật liệu vào xi lanh.
Một (1) Bộ tháo lỗ, (Mã số sản phẩm: 02001073) - được sử dụng từ dưới cùng của lò để đẩy lỗ lên và ra khỏi xi lanh.
Một (1) Công cụ vệ sinh xi lanh, (M/N: 02001527) được sử dụng để vệ sinh xi lanh sau mỗi lần
thử nghiệm bằng miếng vải cotton vệ sinh. 11 Machine Translated by Google
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM
Một (1) Dụng cụ cắt, (Mã số sản phẩm: 02001090), dụng cụ hình chữ U này được sử dụng để cắt mẫu đùn ở đáy lỗ.
Một (1) Mũi khoan lỗ, (Mã số sản phẩm: 02001075), mũi khoan mềm này được sử dụng để làm sạch vật liệu ra khỏi
đường kính bên trong của lỗ.
THẬN TRỌNG: Các dụng cụ sử dụng trên máy có thể nóng trong quá trình sử dụng.
Hình C3. Dụng cụ đo độ dẻo đùn 1. Lắp ráp thanh piston B. Cơ sở A. Thanh piston 6. Phễu B. Vòng cổ dẫn hướng 7. Công cụ cắt C. Chân piston 8. Công cụ sạc 9. Dụng cụ tháo lỗ
2. Dụng cụ vệ sinh xi lanh 3. Máy khoan lỗ 10. Nhiệt kế (Tùy chọn) 4. Lỗ
11A. Hỗ trợ nhiệt kế (Tùy chọn) 5. Lắp ráp mức
11B. Phích cắm nhiệt kế (Tùy chọn) A. Mức độ 12 Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
Tùy chọn và phụ kiện có sẵn 4.1 Trọng lượng Bảng 4-1 cho thấy các quả cân có
thể được cung cấp cho các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn trong ASTM D 1238. Thanh piston và chân piston
(trừ cổ piston) nặng 100 gram. Tất cả các quả cân đều được đánh dấu bằng
gram. Tinius Olsen chứng nhận
rằng các quả cân có độ chính xác trong phạm vi +/- 0,5% trọng lượng được đóng dấu. VÍ DỤ: Để
áp dụng Tải trọng thử
nghiệm là 2,16 kg, bạn sẽ sử dụng trọng lượng 2.060 gam, thêm 100 gam cho cụm
thanh piston (trừ phần cổ piston).
Bảng 4-1 – Tải trọng cho các thử nghiệm tốc độ dòng chảy nóng chảy điển hình 4.2 Nhiệt kế thủy tinh tham chiếu Thận trọng: Nhiệt kế có chứa thủy ngân!
Phải hết sức cẩn thận không làm nóng bầu nhiệt kế quá nhanh hoặc vượt quá phạm vi nhiệt độ của
nhiệt kế, vì áp suất bên trong sẽ làm vỡ nhiệt kế! 4.2.1 Nhiệt kế đo độ dẻo đùn có
thể được sử dụng làm chuẩn để theo dõi gián tiếp mức nhiệt độ gần đúng trong xi lanh thử nghiệm cao hơn lỗ 10 mm. Các nhiệt kế này có phạm vi 4°C
(± 2°C so với nhiệt độ quy định) và được chia độ theo vạch 0,2°C. Lưu ý: Việc sử dụng nhiệt kế tham
chiếu trong xi lanh của Máy đo độ dẻo đùn MP600 yêu cầu phải có Giá đỡ và
phích cắm nhiệt kế (P/N 02001530). Có thể kiểm tra định kỳ (sử dụng
nhiệt kế, giá đỡ nhiệt kế và phích cắm) để gián tiếp xác minh rằng nhiệt độ bình ở nhiệt độ chính xác. 13
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
LƯU Ý: Quy trình này không thay thế cho việc hiệu chuẩn/kiểm tra hàng năm toàn bộ thiết bị.
Để giảm khả năng làm vỡ nhiệt kế tham chiếu, bạn nên cất giữ nhiệt kế ở nơi an toàn
sau khi đã xác minh được nhiệt độ hoạt động chính xác. 4.2.2 Tách thủy ngân
Nhiệt kế Plastometer đùn có buồng giãn nở (xem Hình 4-2). Thủy ngân trong nhiệt kế có
buồng co có xu hướng tách ra dễ dàng hơn nhiệt kế mao quản thẳng. Không có phương
pháp nào được biết đến để đảm bảo rằng thủy ngân trong nhiệt kế sẽ không tách ra khi
nhiệt kế bị sốc. Điều này có thể xảy ra trong quá trình vận chuyển hoặc do lưu trữ và xử lý không đúng cách.
Trước khi sử dụng bất kỳ nhiệt kế nào, cần kiểm tra thật cẩn thận để xem có tách thủy ngân trong
cột thủy ngân chính, khoang giãn nở, khoang co lại và bầu thủy ngân không (tách thủy ngân trong
bầu thủy ngân thường biểu hiện dưới dạng các bong bóng nhỏ). Tất cả thủy ngân phải được thống nhất.
Kiểm tra điểm đóng băng sẽ cho biết ngay có sự tách thủy ngân hay không.
Trong bình Dewar nhỏ hoặc bình giữ nhiệt, trộn bột đá khô với methanol hoặc acetone.
Giữ nhiệt kế theo chiều dọc, nhúng khoảng 3/4 phần dưới của bầu thủy ngân vào hỗn hợp.
KHÔNG nhúng phần mao dẫn hoặc phễu phía trên bầu thủy ngân vào hỗn hợp. Phần chính của
thủy ngân sẽ rút vào bầu thủy ngân và phần tách ra cũng sẽ theo sau. Khi toàn bộ thủy
ngân, bao gồm cả phần tách ra, đã rút vào bầu thủy ngân, hãy lấy nhiệt kế ra khỏi hỗn
hợp đá khô (xem Hình 4-3). Thủy ngân sẽ hòa vào nhau. Đặt nhiệt kế ở vị trí thẳng đứng để thủy ngân
tự động dâng lên trong mao mạch.
Thận trọng: Không chạm tay vào bầu nhiệt kế vì có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
Thỉnh thoảng, phần tách ra có thể bám vào thành phần phễu của bóng đèn. Nếu thủy ngân chưa
hoàn toàn kết dính, hãy lặp lại
quy trình, nhưng lần này, hãy nhẹ nhàng gõ (không nảy) bầu nhiệt kế theo
chiều dọc trên một miếng đệm trên
bàn (xem Hình 4-4) sau khi lấy nhiệt kế ra khỏi bình. 14
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
Hình C.4 Nhiệt kế đùn Plastometer 230°C điển hình
III. ĐỘ NHỚT CỦA POLYMER1
Đo độ nhớt là một cách hiệu quả để biết trạng thái (tính chất của vật chất) hoặc độ lưu
động của chất lỏng hoặc khí. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng
và trong nhiều giai đoạn nghiên cứu và phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác
nhau, bao gồm Thực phẩm, Hóa chất, Dược phẩm, Hóa dầu, Mỹ phẩm, Sơn, Mực, Lớp phủ, Dầu
và Ô tô. Ví dụ, độ nhớt của chất lỏng là một thông số quan trọng để thiết kế đường ống
trong nhà máy hoặc vận chuyển dầu thô hoặc tác nhân hóa học qua đường ống. Trong ngành
kỹ thuật điện tử, chất lỏng photresist được sử dụng trong các quy trình sản xuất bảng
mạch in, ống tia âm cực và màn hình tinh thể lỏng phẳng. Kiểm soát độ nhớt của chất lỏng
photoresist là một yếu tố quan trọng để xác định chất lượng, hiệu suất và năng suất của
thành phẩm. Trong số các ngành công nghiệp đó, người ta cũng nhận ra rằng việc kiểm
soát độ nhớt tối ưu giúp giảm chi phí sản xuất.
Độ nhớt của chất lỏng là thước đo sức đề kháng của nó để biến dạng dần dần bằng cắt
2 căng thẳng hoặc ứng suất kéo.
Đối với chất lỏng, nó tương ứng với khái niệm không chính thức 3
về "độ đặc": ví dụ, mật ong có độ nhớt cao hơn nước.
Độ nhớt là một tính chất của chất lỏng chống lại chuyển động tương đối giữa hai bề mặt
của chất lỏng đang chuyển động với vận tốc khác nhau. Nói một cách đơn giản, độ nhớt
có nghĩa là ma sát giữa các phân tử chất lỏng. Khi chất lỏng bị ép qua một ống, các hạt
tạo nên chất lỏng thường di chuyển nhanh hơn gần trục của ống và chậm hơn gần thành
ống; do đó có một số ứng suất (chẳng hạn như áp suất sự khác biệt giữa
1 https://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity
2 "độ nhớt". Từ điển Merriam-Webster.
3 Symon, Keith (1971). Cơ học (ấn bản lần thứ 3). Addison-Wesley. ISBN 0-201-07392-7. 15
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
hai đầu của ống) là cần thiết để khắc phục ma sát giữa các lớp hạt để giữ cho chất lỏng
chuyển động. Đối với một mô hình vận tốc nhất định, ứng suất cần thiết tỷ lệ thuận với độ nhớt của chất lỏng.
Một chất lỏng không có khả năng chống lại ứng suất cắt được gọi là chất lỏng lý tưởng hoặc không nhớt. Độ nhớt
bằng không chỉ được quan sát thấy ở nhiệt độ rất thấp trong siêu chất lỏng. Nếu không, tất cả các chất lỏng
đều có độ nhớt dương và về mặt kỹ thuật được gọi là nhớt hoặc nhớt. Một chất lỏng có độ nhớt tương đối cao,
chẳng hạn như nhựa đường, có thể xuất hiện dưới dạng chất rắn. Từ nguyên
Từ "độ nhớt" có nguồn gốc từ tiếng Latin "viscum", có nghĩa là cây tầm gửi và cũng là một
loại keo nhớt được làm từ quả tầm gửi.4 Sự định nghĩa Độ nhớt động (cắt)
Lực cắt tầng của chất lỏng giữa hai
tấm và cốc. Ma sát giữa chất lỏng và
ranh giới/tấm chuyển động khiến chất lỏng
Trong dòng chảy song song nói chung (như
bị cắt và cắt. Lực cần thiết cho hành
có thể xảy ra trong đường ống thẳng), ứng
động này là thước đo độ nhớt của
suất cắt tỷ lệ thuận với độ dốc của vận tốc. chất lỏng.
Độ nhớt động của chất lỏng thể hiện khả năng chống lại dòng chảy cắt, trong đó các lớp liền
kề chuyển động song song với nhau với tốc độ khác nhau. Nó có thể được xác định thông qua
tình huống lý tưởng được gọi là dòng chảy Couette, trong đó một lớp chất lỏng bị kẹt giữa
hai tấm nằm ngang, một tấm cố định và một tấm chuyển động theo phương ngang với tốc độ không
đổi u. Chất lỏng này phải đồng nhất trong lớp và ở các ứng suất cắt khác nhau. (Các tấm được
cho là rất lớn nên không cần phải xem xét những gì xảy ra gần các cạnh của chúng.)
Nếu tốc độ của tấm trên cùng đủ thấp, các hạt chất lỏng sẽ di chuyển song song với nó, và tốc
độ của chúng sẽ thay đổi tuyến tính từ 0 ở dưới cùng đến u ở trên cùng. Mỗi lớp chất lỏng sẽ
di chuyển nhanh hơn lớp ngay bên dưới nó, và ma sát giữa chúng sẽ tạo ra một lực chống lại
chuyển động tương đối của chúng. Đặc biệt, chất lỏng sẽ tác dụng lên tấm trên cùng một lực
theo hướng ngược với chuyển động của nó, và một lực bằng nhưng ngược chiều với đáy
4 "nhớt". Etymonline.com. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2010. 16
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
tấm. Do đó, cần có lực bên ngoài để giữ cho tấm trên cùng chuyển động với tốc độ không đổi.
Độ lớn F của lực này được xác định là tỷ lệ thuận với tốc độ u và diện tích A của mỗi tấm,
và tỷ lệ nghịch với khoảng cách y của chúng: =
Hệ số tỷ lệ trong công thức này là độ nhớt (cụ thể là độ nhớt động) của chất lỏng, với
đơn vị là Pa.s (pascal-giây).
Tỷ lệ u/y được gọi là tốc độ biến dạng cắt hoặc vận tốc cắt và là đạo hàm
của tốc độ chất lỏng theo hướng vuông góc với các tấm. Isaac Newton thể hiện lực nhớt
bằng phương trình vi phân =
trong đó τ = F/A, và u/y là vận tốc cắt cục bộ. Công thức này giả định rằng dòng chảy
đang di chuyển dọc theo các đường song song với trục x. Hơn nữa, nó giả định rằng trục
y, vuông góc với dòng chảy, chỉ theo hướng vận tốc cắt cực đại. Phương trình này có thể
được sử dụng khi vận tốc không thay đổi tuyến tính với y, chẳng hạn như trong chất lỏng chảy qua đường ống.
Chữ cái Hy Lạp eta (η) được các nhà hóa học, vật lý, 5 và IUPAC sử dụng để chỉ độ nhớt ứng suất động.
Tuy nhiên, chữ cái Hy Lạp mu () phổ biến trong các kỹ sư cơ khí và
hóa học, cũng như các nhà vật lý.6
Phép đo độ nhớt động hữu ích nhất đối với các chất lỏng thay đổi đặc tính biểu kiến của
chúng khi có lực hoặc áp suất tác dụng. Chúng được gọi là chất lỏng phi Newton. Chất lỏng
phi Newton nhạy cảm với những thay đổi về lượng lực tác dụng lên chúng và đôi khi thậm
chí có thể thay đổi độ nhớt vĩnh viễn nếu có một lực không đổi tác dụng lên chúng trong một khoảng thời gian. Độ nhớt động học
Độ nhớt động học mô tả hành vi dòng chảy của một chất dưới tác động của lực hấp dẫn của
Trái Đất. Độ nhớt động học (còn gọi là "độ khuếch tán động lượng") là tỷ số giữa độ nhớt
động với mật độ của chất lỏng ρ. Nó thường được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp nu (ν) và có đơn vị là m2 /s.
5 Nič, Miloslav; Jirát, Jiří; Košata, Bedřich; Jenkins, Aubrey, biên tập. (1997). "độ nhớt động lực, η". Bản tóm tắt thuật
ngữ hóa học của IUPAC. Oxford: Ấn phẩm khoa học Blackwell. doi:10.1351/sổ vàng. Mã số 0- 9678550-9-8.
6 Streeter, Victor Lyle; Wylie, E. Benjamin; Bedford, Keith W. (1998). Cơ học chất lưu. McGraw-Hill. ISBN 0-07-
062537-9; Holman, JP (2002). Truyền nhiệt. McGraw-Hill. ISBN 0-07-122621-4; Incropera, Frank P.; DeWitt, David P. (2007).
Cơ sở của truyền nhiệt và truyền khối. Wiley. ISBN 0-471-45728-0. 17
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google =
Các đơn vị thường dùng khác là stokes [St] hoặc centistokes [cSt]: 1 St = 100 cSt. Đơn vị này được
đặt theo tên của George G. Stokes. Mối quan hệ giữa các đơn vị: 1 cSt = 1 mm2 /s = 10-6 m2 /s.
Poise thường được sử dụng với tiền tố hệ mét centi- vì độ nhớt của nước ở 20 °C (NTP)
gần như chính xác là 1 centipoise. Một centipoise là một phần trăm của poise, hoặc một
milipascal-giây (mPas) theo đơn vị SI (1 cP = 103 Pas = 1 mPas).
Độ nhớt động học được thiết lập rộng rãi vì lý do lịch sử: Trọng lực là lực đẩy không yêu cầu bất kỳ thiết bị
kỹ thuật phức tạp nào. Nó chỉ đơn giản là có sẵn ở khắp mọi nơi trên trái đất.
Đây là một khái niệm thuận tiện khi phân tích số Reynolds, thể hiện tỷ lệ quán tính lực tác dụng lên lực nhớt: = =
trong đó L là thang đo chiều dài điển hình trong hệ thống và u là vận tốc của chất lỏng so với vật thể (m/s).
Độ nhớt động học là thước đo sức cản dòng chảy vốn có của chất lỏng khi không có lực bên
ngoài nào, ngoại trừ trọng lực, tác động vào nó. Độ nhớt động học chủ yếu được sử dụng để chỉ
chất lỏng hóa dầu như nhiên liệu hoặc dầu bôi trơn.
Có một số cách để tìm độ nhớt động học của chất lỏng, nhưng phương pháp được sử dụng
nhiều nhất là xác định thời gian chất lỏng chảy qua ống mao dẫn. Thời gian được chuyển
đổi trực tiếp thành độ nhớt động học bằng cách sử dụng hằng số hiệu chuẩn được cung cấp cho ống cụ thể.
Chất lỏng Newton và chất lỏng phi Newton
Định luật độ nhớt của Newton là một phương trình cấu thành
(giống như định luật Hooke, Luật của Fick, Định luật Ohm): đó không phải là
một định luật cơ bản của tự nhiên mà là một phép tính gần đúng có giá trị
trong một số vật liệu nhưng lại không đúng trong những vật liệu khác.
Một chất lỏng hoạt động theo định luật Newton, có độ
nhớt không phụ thuộc vào ứng suất, được gọi là
chất lỏng Newton. Khí, Nước, và nhiều chất lỏng
thông thường có thể được coi là chất lỏng Newton
trong điều kiện và bối cảnh thông thường. Có nhiều
chất lỏng không phải chất lỏng Newton mà lệch đáng
kể so với luật đó theo cách này hay cách khác. Ví dụ:
Độ nhớt, độ dốc của mỗi đường,
thay đổi tùy theo vật liệu 18
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
• Làm dày cắt chất lỏng có độ nhớt tăng theo tốc độ biến dạng cắt.
• Làm mỏng bằng cắt chất lỏng có độ nhớt giảm dần theo tốc độ biến dạng cắt.
• Thixotropic chất lỏng,
trở nên ít nhớt hơn theo thời
gian khi bị lắc, khuấy hoặc chịu áp lực.
• Rheopectic Chất lỏng (giãn nở) trở nên nhớt hơn theo thời gian khi bị lắc,
bồn chồn hoặc căng thẳng.
• Nhựa Bingham có tính chất rắn ở ứng suất thấp nhưng chảy như chất lỏng nhớt ở căng thẳng cao. Chất lỏng
làm loãng theo phương pháp cắt rất phổ biến
nhưng lại được mô tả một cách sai
lầm là chất lỏng có tính thixotropic.
Ngay cả đối với chất lỏng Newton, độ nhớt thường phụ thuộc vào thành phần và nhiệt độ của nó. Đối
với khí và các chất lỏng nén khác, Nó phụ thuộc vào nhiệt độ và thay đổi rất chậm theo áp suất.
Độ nhớt của một số chất lỏng có thể phụ thuộc vào các yếu tố khác. Một chất lỏng từ lưu biến, ví
dụ, trở nên dày hơn khi chịu tác động của từ trường, có thể đến mức có tính chất giống như chất rắn.
Độ nhớt trong chất rắn
Các lực nhớt phát sinh trong quá trình chảy của chất lỏng không được nhầm lẫn với lực đàn hồi lực
phát sinh trong chất rắn để đáp ứng với ứng suất cắt, nén hoặc giãn. Trong khi ở ứng suất sau, ứng
suất tỷ lệ thuận với lượng biến dạng cắt, thì ở chất lỏng, ứng suất tỷ lệ thuận với tốc độ biến
dạng theo thời gian. (Vì lý do này, Maxwell sử dụng thuật ngữ độ đàn hồi tạm thời cho độ nhớt của chất lỏng.)
Tuy nhiên, nhiều chất lỏng (bao gồm cả nước) sẽ phản ứng trong thời gian ngắn như chất rắn đàn
hồi khi chịu ứng suất đột ngột. Ngược lại, nhiều "chất rắn" (kể cả đá granit) sẽ chảy như chất
lỏng, mặc dù rất chậm, ngay cả khi chịu ứng suất nhỏ tùy ý.7 Do đó, những vật liệu như vậy được
mô tả tốt nhất là sở hữu cả tính đàn hồi (phản ứng với biến dạng) và độ nhớt (phản ứng với tốc độ
biến dạng); nghĩa là có tính nhớt đàn hồi.
Trên thực tế, một số tác giả đã khẳng định rằng các chất rắn vô định hình, chẳng hạn như thủy tinh
và nhiều loại polyme, thực chất là chất lỏng có độ nhớt rất cao (lớn hơn 1012 Pa·s).
8 Tuy nhiên, các tác giả khác lại phản đối giả thuyết này, thay vào đó họ cho rằng có
một ngưỡng ứng suất nào đó, dưới ngưỡng đó hầu hết các chất rắn sẽ không chảy chút nào,9 và rằng
7 Kumagai, Naoichi; Sasajima, Sadao; Ito, Hidebumi (15 tháng 2 năm 1978). "Sự dịch chuyển dài hạn của đá: Kết quả với các mẫu vật lớn
thu được trong khoảng 20 năm và với các mẫu vật nhỏ trong khoảng 3 năm". Tạp chí của Hiệp hội Khoa học Vật liệu (Nhật Bản). Hiệp hội
Năng lượng Nhật Bản. 27 (293): 157–161. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2008.
8 Elert, Glenn. "Độ nhớt". Siêu văn bản Vật lý.
9 Gibbs, Philip. "Thủy tinh là chất lỏng hay chất rắn?". Truy cập ngày 31-7-2007. 19
Thực hành Hóa keo-Polyme-CKH BM Hóa Polymer-ĐHKHTN TpHCM Machine Translated by Google
Các trường hợp kính chảy trong các ô cửa sổ của các tòa nhà cũ là do quá trình sản xuất thô sơ của
thời kỳ trước chứ không phải do độ nhớt của kính.10
Chất rắn nhớt đàn hồi có thể biểu hiện cả độ nhớt cắt và độ nhớt khối. Độ nhớt kéo dài là một tổ hợp
tuyến tính của độ nhớt cắt và độ nhớt khối mô tả phản ứng của vật liệu đàn hồi rắn với độ giãn dài.
Nó được sử dụng rộng rãi để mô tả đặc điểm của polyme.
Trong địa chất, các vật liệu đất có độ biến dạng nhớt lớn hơn ít nhất ba bậc độ lớn so với độ biến 11
dạng đàn hồi của chúng đôi khi được gọi là rheids. Đơn vị
Độ nhớt động, Cả hai
đơn vị vật lý của độ nhớt động trong SI đơn vị, poiseuille (Pl), và các đơn vị cgs, sự cân bằng
(P), được đặt theo tên của Jean Léonard Marie Poiseuille. Poiseuille, ít khi được sử dụng, tương
đương với pascalsecond (Pa·s), hoặc (N·s)/m2 , hoặc kg/(m·s). Nếu một chất lỏng được đặt giữa hai
tấm cách nhau một mét, và một tấm được đẩy sang một bên với ứng suất cắt của một pascal, và nó di
chuyển với tốc độ x mét mỗi giây, sau đó nó có độ nhớt là 1/x pascal giây. Ví dụ, nước ở 20 °C có độ
nhớt là 1,002 mPa·s, trong khi dầu động cơ thông thường có thể có độ nhớt khoảng 250 mPa·s.12 Các
đơn vị được sử dụng trong thực tế là Pa·s và các ước số phụ của nó hoặc cgs poise được đề cập bên
dưới và các ước số phụ của nó.
Đơn vị vật lý cgs đối với độ nhớt động, poise (P)13, cũng được đặt theo tên của Jean Poiseuille. Nó
thường được thể hiện nhiều hơn, đặc biệt là trong ASTM tiêu chuẩn, như centipoise (cP) vì đơn vị
sau bằng với bội số milipascal giây (mPa·s) của SI.
Ví dụ, nước ở 20 °C có độ nhớt là 1,002 mPa·s = 1,002 cP. 1 Pl = 1 Pa·s
1 P = 1 dPa·s = 0,1 Pa·s = 0,1 kg·m1 ·s1
1 cP = 1 mPa·s = 0,001 Pa·s = 0,001 N·s·m2 = 0,001 kg·m1 ·s1 . Độ nhớt động học, ν
Đơn vị SI của độ nhớt động học là m2 /s.
Đơn vị vật lý CGS cho độ nhớt động học là Stokes (St), được đặt theo tên của George Gabriel Stokes.
Đôi khi nó được diễn đạt theo đơn vị centistokes (cSt). Trong cách sử dụng của Hoa Kỳ, stoke đôi
khi được dùng ở dạng số ít.
1 St = 1 cm2 ·s1 = 104 m2 ·s1
10 Plumb, Robert C. (1989). "Kính cửa sổ cổ và dòng chảy của chất lỏng siêu lạnh". Tạp chí Giáo dục Hóa học. 66
(12): 994. Mã số tham chiếu: 1989JChEd..66..994P. doi:10.1021/ed066p994.
11 Scherer, George W.; Pardenek, Sandra A.; Swiatek, Rose M. (1988). "Độ nhớt đàn hồi trong silica gel". Tạp chí phi
Chất rắn kết tinh. 107: 14. Mã số tham khảo: 1988JNCS..107...14S. doi:10.1016/0022-3093(88)90086-5.
12 Serway, Raymond A. (1996). Vật lý cho các nhà khoa học và kỹ sư (ấn bản lần thứ 4). Saunders College Publishing. ISBN 0- 03-005932-1. 13 "Định nghĩa của IUPAC về Poise". Truy cập ngày 14-9-2010. 20