Mis on kapillaarviskosimeeter?

Kapillaarviskosimeeter on vahend, mida kasutatakse vedeliku viskoossuse või paksuse mõõtmiseks, mõõtes, kui kaua kulub vedeliku voolamiseks läbi väikese läbimõõduga toru või kapillaari. Voolu või väljavoolu aeg on otseselt proportsionaalne vedeliku kinemaatilise viskoossusega ja selle võib teisendada otse viskoossuseks, kasutades iga instrumendi jaoks ainulaadset teisendustegurit. Viskoossus sõltub üldiselt temperatuurist, seega kasutatakse kapillaarviskosimeetrit tavaliselt kontrollitud temperatuuriga veevannis, mis on seatud kindlale temperatuurile.

Viskoossust võib käsitleda kui vedeliku sisemist hõõrdumist või selle kalduvust takistada voolamist. Viskoossus on seega vedelike oluline omadus. See on määrdeainete, värvide, jookide ja igal juhul, kui vedelikku tuleb teisaldada, segada või manipuleerida, kriitilise tähtsusega.

Kapillaarviskosimeeter võib olla mis tahes erineva kujundusega, kuid kõige tavalisem on U-kujuline või Ostwaldi viskosimeeter, millest tüüpilised on Cannon-Fenske ja Ubbelohde tüübid. Cannon-Fenske kapillaarviskosimeeter on U-kujuline klaastoru tükk, mille ühel käel on kaks klaasist pirni või kambrit, mis on eraldatud kalibreeritud pikkusega kapillaartoruga. Teine pirn on madalal teisel käel, millele näidis laetakse. Seejärel suspendeeritakse proov ja kapillaarviskosimeeter fikseeritud temperatuuriga veevannis ja lastakse saavutada termiline tasakaal.

Kui termiline tasakaal on saavutatud, tõmmatakse proov ülemisse kambrisse ja katse algab. Uuritaval proovil lastakse voolata kapillaari kaudu ülemisest kambrist alumisse ja mõõdetakse väljavooluaega ehk aega, mis kulub kapillaari pikkuse läbimiseks. Kapillaarviskosimeetrid on varustatud tootja tarnitud teisendusteguriga, mis võimaldab arvutada kinemaatilise viskoossuse otse väljavooluajast.

Kõrge viskoossusega vedelike puhul võib kasutada nende ainete lahuseid sobivas lahustis ja määrata lahuste viskoossuse mõõtmised erinevatel kontsentratsioonidel. Graafiku koostamine, mis kujutab protsentuaalset kontsentratsiooni ja viskoossust, võimaldab leida puhta vedeliku viskoossuse, ekstrapoleerides graafiku lahusti nullkontsentratsioonile.

Standard International (SI) süsteemis mõõdetakse viskoossust ühikutes Pa*s ehk Pascal sekundites. See on enamiku vedelike puhul siiski üsna kõrge ja sagedamini mõõdetakse viskoossust mPa*s ehk millipaskal*sekundi ühikutes, mis on üks tuhandik Pascali*sekundist. Cgs-süsteemis, mida endiselt kasutab Ameerika Testimise ja Materjalide Ühing, on viskoossuse ühikuks poos või tavalisemalt sentipoise (cP), mis on sajandik poüsist. Nii SI-süsteem kui ka cgs-süsteem põhinevad meetermõõdustikul, seega on nendevaheline teisendamine lihtne ja 1 cP võrdub 1 mPa*s.