Биофизика. Артюхов В.Г - 23 стр.

                                          23

   Тема 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ВИСКОЗИМЕТРИИ ДЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

    3.1. Понятие вязкости, характеристика видов вязкости

    Реология - это наука, изучающая закономерности деформации и текучести
различных материалов. Одним из ее разделов является вискозиметрия, которая
исследует важнейшую гидродинамическую характеристику вещества - вязкость.
    Вязкость (внутреннее трение) жидкости - свойство жидкости оказывать
сопротивление перемещению отдельных ее слоев относительно друг друга; она
обусловлена     межмолекулярными        взаимодействиями,     ограничивающими
подвижность      молекул.    Вязкость     представляет   собой     коэффициент
пропорциональности между напряжением сдвига τ и градиентом скорости
движения жидкости (закон Ньютона):
                                   τ = η.du/dx, (1)
    где η - вязкость,
    du/dx – градиент скорости движения жидкости, называемый также скоростью
деформации сдвига.
    Напряжение сдвига – сила, действующая на единицу площади слоя в
направлении его движения:
                                     τ = F/s. (2)
    В системе СИ за единицу динамической вязкости (η) принят 1 Па/с. Это
динамическая вязкость среды, в которой при ламинарном течении на каждый 1 м2
движущегося слоя действует сила трения 1 Н при условии, что разность скоростей
слоев, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга, равна 1 м/с.
    В системе СГС единицей вязкости является 1 пуаз (П). 1 Па/с = 10 П = 103
сП.
    Вязкость воды при 20 оС равна 1,002 сП (мПа.с) с ошибкой до ± 0,1%.
Вязкость какого-либо раствора по величине может существенно отличаться от
вязкости чистого растворителя, т.к. молекулы растворенного вещества будут
нарушать однородность потока.
    Относительная вязкость – это величина, определяемая отношением
вязкости вещества (η) к вязкости растворителя (ηо):
                                               η
                                      ηотн.=      . (3)
                                               η0
     Обычно величина относительной вязкости большинства веществ превышает
1. Так, относительная вязкость этилового спирта при 20оС равна 1,192; уксусной
кислоты - 1,219; хлорида натрия - 1,084; касторового масла - 1,250; глицерина -
1,490.
     Удельная вязкость – это величина, определяемая долей изменения вязкости,
вызванной добавлением растворенного вещества:
                                   η −η
                            ηуд=        ο = η -1=η -1. (4)
                                                  отн.
                                    η      η
                                      ο      ο