1.原理
不同液体自同一直立的毛细管中,以完全湿润管壁的状态流下,其运动粘度v与流出的时间τ成正比:
v1/v2=τ1/τ2
用已知运动粘度的液体(常以20℃时新蒸馏的蒸馏水为标准液体,其运动粘度为1.0067沲)作标准,测量其从毛细管粘度计流出的时间,再测量试液自同一粘度计流出的时间,应用上式可计算出液体的运动粘度。测量时记录各试液的温度。
2.仪器
(1)毛细管粘度计 常用的分为品氏、伏氏两种,如图16-15所示。
品氏粘度计一组共有11支,每支具有三处扩张部分。各支毛细管的内径分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0毫米。
伏氏粘度计一组共有9支,每支具有四处扩张部分,各支毛细管的内径分别为0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0毫米。这种粘度计可用于在0℃以下测定运动粘度。
上述两种粘度计常用于石油产品运动粘度的测定。
(2)恒温器 容积为2升,带有电加热器和电动搅拌器,常用水、甘油作为恒温液体。
(3)水银温度计 分度为0.1℃。
(4)秒表 分度为0.2秒。
3.测定方法
取一适当内径的品氏毛细管粘度计(使试液流下时间为180~300秒),用洗液、自来水、蒸馏水、乙醚洗净后,用热空气使之干燥。在支管G处接一橡皮管,用软木塞塞住宽管A管口,倒转粘度计,将主管B的管口插入盛标准试液(20℃蒸馏水)的小烧杯中,通过连接支管的橡皮管用吸气球将标准试液吸至标线b处(注意试液中不可出现空隙),然后捏紧橡皮管从试液内取出粘度计,倒转过来,并取下橡皮管。
将橡皮管移至主管B的管口,将粘度计直立于恒温器中,在粘度计旁边放一支温度计使其水银泡与毛细管E的中心在同一水平线上。恒温器内温度调至20℃,在此温度保持10分钟以上。
用吸气球将标准试液吸至标线a以上少许(勿使出现空气泡),停止抽吸,使液体自由流下,注意观察液面。当液面至标线a,启动秒表,液面流至标线b,按停秒表。记下由a至b的时间。重复三次,取平均值作为标准液体的流出时间τ20标。
再取脱水和过滤后的欲测样品试液,用同一粘度计同样操作并求试液的流出时间τ20标。
在恒温器中粘度计放置的时间为:在20℃时,放置10分钟,在50℃时,放置15分钟,在100℃时,放置20分钟。
欲测样品试液的运动粘度为:
vt样=v20标/τ20标×τ20样=K×τ20样(K=v20标/τ20标)
式中 K——粘度计常数;
v20标——20℃时水的运动粘度,1.0067沲
τ20标——20℃时水自粘度计流出的时间;
τ20样——20℃时样品试液自粘度计流出的时间。