Viskometre (viskozimetre), sıvıların ve gazların viskozitesini ölçmek
için kullanılan kompleks metotlardır.
Viskozimetri, bir substansın viskozitesini tayin etmek için kullanılır.
Viskozite, bir çözeltideki veya ergiyik haldeki malzemede dolguların
dispersiyon derecesi, partiküllerin arasında polimerik bağların durumu, v.s.
gibi önemli parametrelerin tahmin edilmesini sağlar. Viskozite (dinamik) h, Newton
eşitliğinde shear hızı (g = dv/dy, strain -gevşeme- hızı) ve shear
stres (s) arasındaki orantı katsayısıdır,
shear stres (s)
h = ¾¾¾¾¾¾¾¾ s = h g
shear
hızı (g)
Newton eşitliği ‘Newtonian sistem’i tanımlar, yani shear stresin (s) shear hızına (g) lineer olarak
bağımlı olduğu sistemdir. non-Newtonian systemlerde etkin viskozite tayin
edilir. non-Newtonian’nın anlamı, viskozitenin (η) shear hızına (g) bağlı olduğudur
(shear kalınlaşması, veya shear incelmesi). SI sisteminde viskozite birimi pascal-saniye (Pa.s)’dir. Poise (P) de viskozite
birimidir (1 P = 0.1 Pa.s).
Viskoziteyi ölçmek
için en çok kullanılan üç yöntem:
·
Kapiler
metodu; bir kapilerde örnek sıvının akış hızı ile tayin edilir
·
Rotasyon
metodu; belirli bir açısal hızdaki tork değişimi ile tayin edilir.
·
Vibrasyon
metodu; akışkana daldırılmış bir cismin salınım hareketine karşı akışkanın
gösterdiği dirençle veya salınımların absorpsiyonunun şiddeti ile saptanır
Laboratuvarlarda
kullanılan diğer bazı viskozite tayin metotları da vardır:
·
Düşen
top yöntemi; viskozite, viskoz bir akışkanda bir bilyanın düşme hızından,
Stokes formülü kullanılarak tayin edilir
·
Penetrasyon
metodu (yüksek-viskoziteli akışkanlar için); katı bir cisim (silindir, koni
veya küre) akışkana bastırılır, hareketin hızı veya uygulanan kuvvet
kullanılarak akışkanın viskozitesi bulunur
·
Plastometre
(yüksek-viskoziteli akışkanlar için); viskozite tayini için ölçülen parametre, düzlem-paralel
birbiri üzerinde kayan plakalar arasındaki sıvının shear (makaslama) akışı,
veya plakaların sıkıştırılması ile indüklenen malzemenin yayılmasıdır
Bugüne kadar çok sayıda viskozite tasarımı geliştirilmiş olup, 10-5
Pa.s (gazlar) ila 1012 Pa.s (polimer sistemleri) gibi geniş bir
aralıkta viskozite ölçümleri yapılabilmektedir.
Şekil: Newtonian ve non-Newtonian akışkanların (a) Shear hızının fonksiyonu olarak viskoziteleri,
ve (b) hız profilleri
