1、 基本原理
1.1高分子溶液的粘度有以下幾種定義:
(1) 相對粘度:用ηr來表示,其中,η0為純溶劑的粘度,η是相同溫度下溶液的粘度。ηr是一個無因次的量。對于低切變速度下的高分子溶液,其值一般大于1。顯然,隨著溶液濃度的增加ηr將增大。
(2) 增比粘度:用ηsp表示,是相對于溶劑來說溶液粘度增加的分數。
溶液粘度η相對于溶劑黏度η0的增量與純溶劑粘度之比。
(3) 比濃粘度溶液增比黏度與溶液濃度之比
(4) 比濃對數粘度
(5) 特性粘度 ([η])
溶液無限稀釋時的比濃粘度,其值與濃度無關,其量綱是濃度的倒數cm3/g
1.2 一點法
t:高分子溶液的流出時間;
t0:溶劑的流出時間。
2、 裝置圖
圖為一個普通的三支管玻璃烏氏粘度計。它具有一根內徑為R,長度為L的毛細管,毛細管上端有一個體積為V的小球,小球上下有刻線a和b。在實驗中由A管向B管抽溶液時,C管密閉;隨后將C管通大氣,這樣毛細管下端的液面下降。毛細管內流下的液體形成了一個氣承懸液柱,出毛細管下端時,將沿管壁流下。這樣可以避免出口處產生湍流的可能,而且等效平均液柱高h(即為懸液柱的高度)同A管內液面的高低無關。
上述粘度的測定原理如下:待測液體自A管加入,經B管將液體吸至a線以上,使B管通大氣,任其自然流下,記錄液面流經a及b線的時間t。
3、操作步驟及注意事項
取待測的供試液沿烏氏粘度計的A管內壁流入D球。將粘度計垂直固定于恒溫水浴中。水浴溫度應為25±0.05℃,使水浴的液面高于緩沖球(B管的上端小球),放置15分鐘,將B管和C管各接一根乳膠管,夾住C管的膠管,自B管管口處抽氣;使供試液液面緩緩升高至緩沖球的中部,先放開B管口,再放開C管口,使供試液在管內自然下落,用秒表準確記錄液面自測定線a下降至測定線b處的流出時間,重復測定兩次,兩次相差不得超過0.1秒,取兩次的平均值為供試液的流出時間(T)。
注意事項:
1) 恒溫水浴的溫度對粘度測定影響很大,要求水浴溫度波動在±0.05℃之內,同時恒溫水浴槽內各位置的水溫應均勻一致。
2)烏氏粘度計的毛細管必須用清潔液浸泡并用水洗凈,于105℃烘干后方可使用
3)烏氏粘度計必須垂直固定于恒溫水浴中。否則影響流速,造成測定結果的誤差。
4) 在每次稀釋后,必須使粘度計內液體混合均勻。其方法是夾住C管的膠管,自B管納氣,使粘度計D球中液體混合均勻,然后再抽D球中的液體沖洗粘度計的緩沖球、測定球(B管上a與b線間的小球)、毛細管2-3次即可。