Scelta del Viscosimetro – Misura della Viscosità

Come si misura la viscosità di un fluido?
Aspetti Tecnici e Scelta del Viscosimetro

Quando si deve effettuare la misura della Viscosità in laboratorio, non è sempre facile capire il tipo di viscosimetro da utilizzare per effettuare una misura corretta, considerando le varie proposte che il mercato offre su questi strumenti.
Di seguito vi aiuteremo, in modo semplice e immediato, a capire alcuni principi di base teorici sulla viscosità per fare scelte consapevoli sulla tecnologia da utilizzare.

I FLUDI REALI

• Affinché un fluido scorra è necessario fornirgli energia ininterrottamente.
• La resistenza di un fluido alla variazione irreversibile di posizione dei suoi elementi di volume si chiama VISCOSITA’

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CLASSIFICAZIONE REOLOGICA DEI FLUIDI

NEWTONIANI	NON NEWTONIANI
Fluidi in cui lo sforzo di taglio è proporzionale al gradiente di velocità oppure la viscosità è costante al variare del gradiente di velocità.	Fluidi in cui lo sforzo di taglio è funzione non lineare del gradiente di velocità oppure la viscosità è variabile al variare del gradiente di velocità.
τ =η γ	τ = f γ

CLASSIFICAZIONE DEI FLUIDI NON NEWTONIANI

FLUIDI TIXOTROPICI

• Fluidi che presentano caratteristiche reologiche tempo-dipendenti
• La viscosità diminuisce in funzione del tempo di applicazione della sollecitazione (flusso, forza di taglio)
• Si ha il 100 % del recupero della struttura originale dopo un certo tempo dal termine della sollecitazione
• Al contrario i fluidi REOPESSICI hanno una viscosità che aumenta in funzione del tempo di applicazione della sollecitazione

PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA VISCOSITA’

• Struttura chimica
  Natura chimico/fisica del fluido
• Temperatura
  Forti variazioni, specialmente a bassa temperatura
• Pressione
  La viscosità generalmente aumenta con la pressione
• Gradiente di velocità
  La velocità ha una forte influenza nella viscosità dei fluidi non newtoniani
• Tempo
  Nei fluidi tixotropici la viscosità dipende dalla storia reologica precedente, cioè dal tempo trascorso in condizioni di sollecitazione prima della misura

ESEMPI DI VISCOSITÀ IN CP (CeintiPoise)

TIPI DI VISCOSIMETRO

VISCOSIMETRI ROTAZIONALI PIU’ DIFFUSI

CILINDRI COASSIALI	PIASTRA-CONO	PIATTI PARALLELI
Liquidi non troppo viscosi (ampia superficie del rotore) Sistemi a immersione	Misure dinamiche (oscillatorio) Sostanze molto viscose (anche solide) Facilità di pulizia Elevati valori di shear rate No particelle in sospensione	Misure dinamiche (oscillatorio) Materiali non omogenei (particelle, fibre) Facilità di pulizia Sostanze molto viscose

SCHEMA DI UN VISCOSIMETRO ROTAZIONALE FUNGILAB

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Schema meccanico Viscosimetro rotazionale

Funzionamento

1. Parti meccaniche accoppiate direttamente al motore con costante w di velocità di rotazione 2. Il cedimento angolare dj della molla a spirale è proporzionale alla coppia dell’asse della girante 3. Componenti date dalla molla a spirale alla stessa w velocità di rotazione del motore , ma con lo sfasamento dovuto alla resistenza del fluido proporzionale alla viscosità. La coppia risultante dipende quindi da : – La velocità di rotazione w – La geometria della girante – La viscosità del campione

VISCOSIMETRI ROTAZIONALI FUNGILAB e BROOKFIELD

Tutti i Viscosimetri rotazionali Fungilab sono disponibili in 3 VERSIONI :

Modelli L BASSA VISCOSITA’	Modelli R MEDIA VISCOSITA’	Modelli H ALTA VISCOSITA’
Adesivi (base solvente)‏ Fluidi Biologici Chimica Cosmetica Latticini Cere a caldo Inchiostri Succhi di frutta Lattice Oli Vernici e rivestimenti Farmaceutico Fluido “Photo Resist” Soluzioni polimeriche Soluzioni per gomma Solventi	Adesivi (fusione a caldo) Fanghi di ceramica Creme Latticini Prodotti alimentari Gomme Inchiostri per serigrafia Pitture Rivestimenti della carta Poltiglia di carta Amidi Rivestimenti superficiali Dentifrici Vernice Olio di oliva	Asfalti Composti sigillanti Cioccolato Resine epossidiche Gel Inchiostri (a sfera, offset, litografia) Melassa Collanti Burro di arachidi Stucco Composti di copertura Sigillanti Composti per lo stampaggio della lamiera Catrame

I Viscosimetri rotazionali possono essere dotati di accessori per la misura di basse o alte viscosità e per la misura della viscosità assoluta, come segue:

Sistema LCP per Basse Viscosità		Speciale sistema per misure di basse viscosità da 1 a 20.000 cP
Sistema elicoidale Heldal per Alte Viscosità		Sistema elicoidale per la misura di alte viscosità. Il sistema motorizzato muove la speciale girante in verticale e consente misure senza creare cavità che falserebbero la misura
Adattatore piccole quantità APM Con camicia di termostatazione		Adattatore di piccole quantità di fluido per misure di precisione e di viscosità assoluta, con e senza la camicia per la termostatazione del campione, per determinare sforzo di taglio in D/cm2 e il Gradiente di velocità in 1/s
Adattatore piccole quantità APM/B senza camicia di termostatazione		Adattatore di piccole quantità di fluido per misure di precisione e di viscosità assoluta, con e senza la camicia per la termostatazione del campione, per determinare sforzo di taglio in D/cm2 e il Gradiente di velocità in 1/s

Per informazioni aggiuntive vai alla pagina sui viscosimetri FUNGILAB

Autore : Guido Gedda – Geass S.r.l.