Viskozite, petrol sondajı, gıda ve farmasötikler gibi çeşitli endüstrilerde geniş uygulamalara sahip granüler polianyonik selüloz (GPAC) çözümlerinin akış davranışını anlamada önemli bir parametredir. Yüksek kaliteli granüler polianyonik selüloz tedarikçisi olarak, çözelti viskozitesini doğru bir şekilde ölçmenin önemine açıkım. Bu blogda, GPAC çözümlerinin viskozitesini ölçmek için bazı etkili yöntemleri paylaşacağım.
Granüler polianyonik selülozu anlamak
Ölçüm yöntemlerini araştırmadan önce, granüler polianyonik selülozun ne olduğunu anlamak önemlidir. GPAC, selülozdan türetilmiş bir su - çözünür polimerdir. Çözümlerin viskozitesini ve stabilitesini artırabilen çok yönlü bir katkı maddesidir. İki popüler hızlı - dağınık ürün sunuyoruz:Hızlı dağılmış polianyonik selüloz PAC LVveHızlı dağılmış polianyonik selüloz PAC HV. "LV" ve "HV" sırasıyla düşük viskozite ve yüksek viskozite anlamına gelir, bu da farklı kalınlaşma özelliklerini gösterir.
GPAC çözümlerinin viskozitesini etkileyen faktörler
Birkaç faktör GPAC çözümlerinin viskozitesini etkileyebilir. Çözeltideki GPAC konsantrasyonu en önemli faktörlerden biridir. Genel olarak, GPAC konsantrasyonu arttıkça, çözeltinin viskozitesi de artar. Sıcaklık da hayati bir rol oynar. Daha yüksek sıcaklıklar genellikle viskozitede bir azalmaya yol açar, çünkü artan termal enerji polimer zincirlerinin daha özgürce hareket etmesini sağlar ve iç sürtünmeyi azaltır.
Kesme hızı başka bir faktördür. GPAC çözümleri genellikle Newton olmayan davranış sergiler, bu da viskozitelerinin uygulanan kesme hızı ile değiştiği anlamına gelir. Düşük kesme hızlarında, polimer zincirleri birbirine bağlanır, bu da daha yüksek viskozite ile sonuçlanır. Kesme hızı arttıkça, zincirler akış yönünde hizalanır ve viskozite azalır.
Viskoziteyi ölçmek için yöntemler
Kılcal viskomizet
Kılcal viskometri, sıvıların viskozitesini ölçmek için klasik bir yöntemdir. Bir sıvının kılcal tüpten laminer akışını tanımlayan Poiseuille Yasası prensibine dayanır. Bu yöntemde, bilinen bir GPAC çözeltisinin hacminin yerçekimi etkisi altında bir kılcal tüpten akmasına izin verilir. Çözeltinin tüp üzerindeki iki işaretli nokta arasında akması için geçen süre ölçülür.
Viskozite aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
[\ ve = k \ rho t]
(\ eta) viskozite, (k) viskozmeter sabitidir (viskozimetrenin bilinen bir viskozite sıvısı ile kalibre edilmesiyle belirlenir), (\ rho) çözeltinin yoğunluğudur ve (t) akış süresidir.
Kılcal viskometri nispeten basit ve ucuzdur. Bununla birlikte, esas olarak Newton sıvıları veya düşük Newton olmayan davranışları olan sıvılar için uygundur. Genellikle Newton olmayan GPAC çözümleri için, sonuçlar kılcal akış sırasında kesme hızından etkilenebilir.
Dönme viskomizeti
Rotasyonel viskometri, GPAC çözümleri gibi Newton olmayan sıvıların viskozitesini ölçmek için daha çok yönlü bir yöntemdir. Çözeltiye bir iğ veya bobun döndürülmesini ve dönüşü sabit bir hızda tutmak için gereken torku ölçmeyi içerir.
İki yaygın dönme viskozer tipi vardır: koaksiyel silindir viskozerleri ve koni - ve - plaka viskozerleri. Koaksiyel bir silindir viskozimetinde, bir koaksiyel dış silindirin içine silindirik bir bob yerleştirilir ve çözelti aralarındaki boşluğa doldurulur. Dış silindir döndürülür ve bob üzerindeki tork ölçülür.
Bir koni ve - plaka viskozimetinde, düz bir plaka ve küçük bir açılı bir koni kullanılır. Çözelti koni ve plaka arasına yerleştirilir ve koni döndürülür. Koni ve - plaka viskozimetrenin avantajı, kesme hızının numune boyunca eşit olmasıdır, bu da viskozitenin farklı kesme oranlarında doğru ölçülmesine izin verir.
Viskozite, viskozimetrenin kalibrasyon denklemi kullanılarak ölçülen torktan ve dönme hızından hesaplanır. Rotasyonel viskometri, viskoziteyi farklı kesme hızlarında ölçerek GPAC çözümlerinin Newton olmayan davranışlarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlayabilir.
Düşen küre viskomizeti
Düşen küre viskometri, viskoz bir sıvıdan düşen bir kürenin hareketini tanımlayan Stokes yasası prensibine dayanmaktadır. Bilinen yoğunluk ve çapın küçük bir küresi GPAC çözeltisine bırakılır ve kürenin belirli bir mesafeye düşmesi için geçen süre ölçülür.
Viskozite aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
[\ eta = \ frac {2} {9} \ frac {(\ rho_s - \ rho_f) gd^2} {v}]
(\ eta) viskozite, (\ rho_s) kürenin yoğunluğudur, (\ rho_f) çözeltinin yoğunluğudur, (g) yerçekimi nedeniyle hızlanmadır, (d) kürenin çapıdır ve (v) kürenin terminal hızıdır.
Bu yöntem nispeten basittir ve çok çeşitli viskoziteler için kullanılabilir. Bununla birlikte, sıvının Newton olmayan davranışından da etkilenir ve kürenin etrafındaki kesme hızı iyi kontrol edilmezse sonuçlar yanlış olabilir.
GPAC çözeltisi viskozitesini ölçmek için prosedür
Ölçüm yönteminden bağımsız olarak, GPAC çözümlerinin viskozitesini ölçerken izlenecek bazı genel adımlar vardır.
Örnek Hazırlık
İlk olarak, GPAC çözeltisini istenen konsantrasyonla hazırlayın. Gerekli GPAC miktarını doğru bir şekilde tartın ve bilinen bir hacimde su veya diğer çözücülere ekleyin. GPAC parçacıklarının düzgün dağılmasını sağlamak için çözeltiyi hafifçe karıştırın. GPAC partiküllerinin tam hidrasyonuna izin vermek için çözeltinin yeterli bir süre beklemesine izin vermek önemlidir.
Sıcaklık kontrolü
Viskozite ölçümü sırasında sabit bir sıcaklık koruyun. Daha önce de belirtildiği gibi, sıcaklığın GPAC çözeltilerinin viskozitesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Çoğu viskozer, numuneyi istenen bir sıcaklıkta tutmak için su ceketleri gibi sıcaklık kontrol sistemleri ile donatılmıştır.
Ölçüm ve veri analizi
Numune hazırlandıktan ve sıcaklık stabilize edildikten sonra, seçilen yöntem kullanılarak viskozite ölçümünü gerçekleştirin. Sonuçların doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini sağlamak için birden fazla ölçüm alın. Verileri analiz edin ve viskoziteyi ilgili formüle veya viskozimetrenin kalibrasyon denklemine göre hesaplayın.
Doğru viskozite ölçümünün önemi
GPAC çözeltilerinin doğru viskozite ölçümü çeşitli nedenlerden dolayı çok önemlidir. Petrol sondaj endüstrisinde GPAC, sondaj çamurunun viskozitesini ve reolojik özelliklerini kontrol etmek için bir sondaj sıvısı katkı maddesi olarak kullanılır. Sondaj çamurunun uygun viskozitesi, verimli delme, kuyu çubuğu stabilitesi ve kesimler taşınması için gereklidir.
Gıda ve ilaç endüstrilerinde GPAC, kalınlaştırıcı bir ajan, stabilizatör veya emülsiyon olarak kullanılır. Nihai ürünün viskozitesi dokusunu, görünümünü ve raf - yaşamını etkiler. Bu nedenle, ürünlerin kalitesini ve tutarlılığını sağlamak için doğru viskozite ölçümü gereklidir.
Çözüm
Granüler polianyonik selüloz çözeltilerin viskozitesinin ölçülmesi, viskoziteyi etkileyen faktörlerin ve uygun ölçüm yöntemlerinin seçimini dikkate alan önemli bir görevdir. Kılcal viskozimetri, dönme viskometri ve düşen küre viskometrisi, her biri kendi avantajları ve sınırlamaları olan uygulanabilir yöntemlerdir.
Granül polianyonik selülozun güvenilir bir tedarikçisi olarak, yüksek kaliteli ürünler ve teknik destek sağlamaya kararlıyız. Bizimle ilgileniyorsanızHızlı dağılmış polianyonik selüloz PAC LVveyaHızlı dağılmış polianyonik selüloz PAC HVürünler veya viskozite ölçümü veya GPAC'ın diğer yönleri hakkında herhangi bir sorunuz varsa, daha fazla tartışma ve tedarik müzakeresi için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Referanslar
- Barnes, Ha, Hutton, JF ve Walters, K. (1989). Reolojiye Giriş. Elsevier Bilim.
- Bird, RB, Armstrong, RC ve Hassager, O. (1987). Polimerik sıvıların dinamikleri: Hacim 1, akışkan mekaniği. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Şeffaf ve opak sıvıların viskozitesi için standart test yöntemleri (Brookfield yöntemi). ASTM D2983 - 19.
