表面张力和粘度有什么区别?
表面张力是抵抗表面外力的特性,是我们用duNouy环形张力计测量的特性。涂料,粘合剂和表面活性剂的研究和开发项目使用这些测量。表面张力变化是监测过程中的基础,例如零件清洁和电镀。
粘度,即液体流动阻力的测量,是我们使用的第三种液体质量。这种特性在许多食品中很重要,特别是在流量很重要的情况下。例如,对于煎饼糖浆,石油化合物的有效性取决于粘度以及液体处理系统的设计特征。
我们不断被问到这些属性如何相互关联。这些属性之间关联的因素很少。首先,存在厚度的一般印象 - 具有较高粘度的液体通常意味着相对较高的稠度,但不一定是较高的表面张力。 随着温度的升高,所有三种性质都与温度成反比关系。
除了这些协会之外,不存在全面的相关性。
这是由于每个属性背后的原因。一致性是液体材料如何对重力作出反应 的量度。表面张力,表面对外力的抵抗力是分子吸引力和氢键水平的结果。粘度对流动 的阻力是分子大小和分子形状的组合。
由于这些差异,除了具有非常相似的分子结构,形状和吸引力的液体之外,不可能在稠度,表面张力和粘度的性质之间读数的相关性或转换。对选定烷烃的一些研究表明,表面张力的对数与粘度的倒数之间存在线性关系,但对于窄范围的分子结构。
因此,我们需要给出答案 - 粘度与稠度,粘度与表面张力或表面张力与一致性之间没有一般相关性。
一致性和表面张力的测量很简单,只需要一个固定的温度即可确保从测试到测试的读数一致。看看视频。
如何进行Bostwick一致性测试
如何进行表面张力测试
测量粘度会增加几个并发症。首先,对液体的运动有几种类型的反应。然后是用力与运动速度的关系。
粘度,因为流动阻力有两个关键方面。第一个是测量液体层彼此相对移动所需的力。第二个复杂因素来自移动图层的速度。
在处理粘度时,有两个新术语发挥作用。移动液体所需的力称为剪切应力,移动速度称为剪切速率。的比值的剪切应力,以剪切速率(剪切应力/剪切速率)是术语粘度的基础。
添加这两个因素(力和速度)开始使粘度测量的发展变得复杂。此外,还有不同种类的液体。存在粘度在任何速度或剪切速率下保持恒定的流体,粘度随速度下降的流体,另一种(您可能已经猜到)粘度随剪切速率增加的情况,其他包括随时间变化粘度变化的液体以给定的速率 和流体,其中粘度随速度变化,但在施加特定的力水平之前甚至不开始移动。
第一种类型被称为牛顿流体:水,碳氢化合物,矿物油,糖浆和树脂是例子。该粘度的牛顿流体不随转速/速度的变化而变化。
第二种类型属于称为非牛顿的类别,并且在该类别中存在几种类型的非牛顿流体,一些示例包括。
速度增加降低粘度的流体组称为剪切稀化或假塑性 ; 例如,番茄酱,油漆,指甲油和聚合物溶液。
接下来是 随着速度的增加粘度增加的液体,称为Dilatant(几乎像花花公子 - Dilettante )或Shear Thickening ; 这里包括二氧化硅,乙二醇,玉米淀粉溶液和一些浆液。
随着时间的推移,经历粘度变化作为恒定应力的液体被称为T 触变性,如果粘度降低则粘性降低,或者如果粘度增加则称为R heopctic。例如油墨,粘土和钻井泥浆。
番茄酱是一种塑料液
最后,有些流体在流动之前需要一定的压力,称为塑料。 这种类型包括凝胶,乳胶漆,乳液和牙膏。(只是为了使问题更复杂,流体可以是塑料和另一种非牛顿流体,通常是假塑性或触变性的。)
粘度测量=简洁拟人化,对吗?
粘度的基本两相测量要求(应力和速度)的这些细节以及不同流体类别的复杂行为有希望说明粘度与表面张力和一致性之间缺乏直接相关性是基于这些的基本差异。液体的三个属性。
我希望这有助于阐明这三个属性之间没有一般相关性 的原因,并且测量它们的仪器的要求是显着不同的。
现在你可能会理解为什么我对这个测试设备的承诺不断感到困惑。