Reometr może pracować w dwu podstawowych trybach pomiarowych
przy regulowanej wejściowej szybkości ścinania
i wyznaczaniu powstających naprężeń ścinających (tryb CR)
przy regulowanych naprężeniach wejściowych
i wyznaczaniu powstających szybkości ścinania (tryb CS)
Układ czujnikowy może być zmodyfikowany tak, że naczynie zewnętrzne jest wymienione na stacjonarną
płytkę dolną, a cylinder wewnętrzny na obracający się stożek albo płytkę górną.
Podstawowe układy pomiarowe reometrów rotacyjnych
a - koncentryczny cylinder, b - stożek-płytka, c - równoległe płytki
Rheotest RN 3.1 pracuje przy momencie obrotowym w zakresie 0,1-160 mNm i prędkości obrotowej
0,1-1000 rpm. Układ pomiarowy S1 pozwala na pomiar lepkości przy prędkościach ścinania 0,13-1300
s-1, w zakresie od 1-107 mPas zaś układ HS w zakresie od
0,5-2 .106 mPas.
Przyrząd połączony jest z komputerem co pozwala na bezpośrednią, graficzną obserwację wszystkich
parametrów pomiaru w trakcie jego przebiegu. Ponadto obsługujący go program pozwala na dopasowanie
uzyskanych danych doświadczalnych do jednego z licznych modeli reologicznych (Newton, Ostwald - De Waele,
Golub, Cross, Carreau, de Haven, Reiner Phillippoff, Meter, Bingham, Herschel -Bulkley, Casson, Casson -
Allgemein, Tscheuschner - Allgemein) opisujących zależność między naprężeniem ścinającym
t (TAU) i prędkością ścinania (D).
Przykładowy wykres kreślony przez przyrząd na monitorze komputera podczas pomiaru lepkości.
Zależność lepkości ( h - ETA), naprężenia ścinającego
( t - TAU) i prędkości ścinania (D) od czasu (t)
podczas pomiaru lepkości żelu pod prysznic.
Lepkość stanowi jedno z podstawowych pojęć reologii, czyli nauki będącej działem mechaniki klasycznej,
zajmującej się powstawaniem i wzrastaniem w czasie odkształceń wszelkich ciał rzeczywistych.
Reologia w dosłownym tłumaczeniu oznacza naukę o płynięciu materiałów
(od greckiego reo - płynąć).
Dział chemii fizycznej zajmujący się badaniem i interpretacją lepkości rozmaitych układów fizykochemicz-nych
nazywa się wiskozymetrią. Nazwa wywodzi się od łacińskiego słowa viscosus
- to znaczy lepki.
Lepkość jest wynikiem tarcia wewnętrznego, występującego podczas przesuwania się względem
siebie warstw płynu poddanego naprężeniu ścinającemu. Parametrem charakteryzującym lepkość ilościowo
jest stała zwana lepkością dynamiczną lub współczynnikiem lepkości, równa stosunkowi naprężenia
ścinającego do prędkości ścinania. Płyny, dla których stosunek ten nie zależy od prędkości ścinania
nazywają się płynami newtonowskimi, pozostałe zaś nienewtonowskimi.
Znajomość lepkości rozmaitych cieczy, szczególnie w funkcji temperatury, ma istotne znaczenie w wielu
zagadnieniach techniki i jest bardzo ważnym kryterium jakości. Przykładem mogą być oleje i smary oraz
inne liczne produkty przemysłowe bazujące na emulsjach (np. lakiery i farby malarskie, środki do mycia
i czyszczenia, środki połyskowe, środki owadobójcze i chwastobójcze, kosmetyki, produkty farmaceutyczne).
Lepkość może także charakteryzować stan licznych produktów spożywczych (np. kefiry, jogurty, majonezy).
Właściwości reologiczne emulsji przedstawia się zwykle w postaci krzywych płynięcia lub krzywych lepkości.
Krzywe lepkości opisują zależność naprężenia ścinającego od prędkości ścinania zaś krzywe lepkości -
zależność lepkości od prędkości ścinania.
Na właściwości reologiczne wpływa wielkość cząstek i stopień ich flokulacji lub koagulacji. Z przebiegu
krzywej płynięcia można wnioskować o rozkładzie wielkości cząstek rozproszonych oraz o jakości wyrobu.
Łamany przebieg krzywej świadczy o nierównej wielkości cząstek, czyli o nietrwałości układu emulsyjnego.
Zmiany lepkości emulsji w czasie przechowywania pozwalają na obserwację zmian rozkładu wielkości cząstek
emulsji.
Rheotest RN 3.1 został wykorzystany w badaniach statutowych Katedry:
- Zastosowanie badań reologicznych w kontroli jakości wyrobów przemysłowych.
- Zastosowanie badań reologicznych do oceny trwałości produktów chemii gospodarczej.
Wykonane badania opublikowano w Zeszytach Naukowych Akademii Ekonomicznej
oraz w materiałach Zjazdów Towaroznawczych we Włoszech:
- Wiskozymetryczne badanie szamponów.
- Lepkość lateksu naturalnego i jej zależność od temperatury.
- Wiskozymetryczne badanie środków myjących.
- Tensione superficiale delle soluzioni gel per il lavaggio sotto la doccia.
- La viscosita' come criterio di valutazione di detergenti liquidi.
Ponadto z wykorzystaniem Rheotestu RN 3.1 studenci wykonali
następujące prace inżynierskie i magisterskie z zakresu wiskozymetrii:
- Własności reologiczne wybranych farb i lakierów.
- Badanie i ocena właściwości reologicznych lakierów do paznokci.
- Badanie i ocena właściwości reologicznych szamponów.
- Badanie i ocena lepkości wybranych emulsji kosmetycznych.
- Lepkość jako kryterium jakości płynów do mycia naczyń.
- Wiskozymetryczne badanie wybranych produktów chemicznych.
|