Согласно своему вязкостному поведению, жидкости делятся на ньютоновские (вода, растворители, растворы) – вязкость пропорциональна концентрации, если частицы в растворе не взаимодействуют, и неньютоновские (растворы полимеров, дисперсии, воски, гели). Обе группы могут быть далее подразделены. В связи с тем, что значение вязкости зависит от температуры, измерение вязкости проводят в условиях термостатирования. При обычных измерениях поддерживают постоянную температуру с точностью ±0,1 °С. При увеличении температуры на 1 ° в области 20 °С значение вязкости уменьшается приблизительно на 2 %.
В зависимости от принципа измерения различают три типа вискозиметров: капиллярный вискозиметр (течение жидкости через капилляр); вискозиметр, основанный на измерении скорости падающего шарика (движение твердого тела в исследуемой среде); ротационный вискозиметр (вращение тела).
В настоящее время метод падающего шарика практически не применяется. Главным образом используют различные типы капиллярных и ротационных вискозиметров.
Вискозиметры капиллярного типа применяются для определения вязкости материалов, обладающих относительно небольшой ее величиной: мясокостного бульона, крови и топленого жира, подсолнечных и соевых мисцелл, растворов мыла, миндального, арахисового масел, кондитерского жира. Капиллярные вискозиметры не имеют недостатка, присущего ротационным вискозиметрам: в капилляре непрерывно подвергается сдвигу вновь поступающая жидкость, и тепловыделения уносятся с материалом, тогда как в ротационных вискозиметрах один и тот же испытуемый материал находится в зазоре вискозиметра в течение всего опыта. Теория капиллярных вискозиметров была разработана несколько позднее, чем теория ротационных вискозиметров.
|
|
При измерении вязкости с помощью капиллярных вискозиметров определяют время истечения равных объектов раствора и растворителя. Наиболее широкое распространение получил вискозиметр Оствальда. Этот простой прибор состоит из вертикального капилляра длиной 10–20 см, диаметром 0,3–0,4 мм и градуированного шарообразного измерительного сосуда объемом 1 мм.
Смотреть: https://www.youtube.com/watch?v=tYtuPPcyICk
| Ротационный метод вискозиметрии |
Ротационный метод вискозиметрии заключается в том, что исследуемая жидкость помещается в малый зазор между двумя телами, необходимый для сдвига исследуемой среды. Одно из тел на протяжении всего опыта остаётся неподвижным, другое, называемое ротором ротационного вискозиметра, совершает вращение с постоянной скоростью. Очевидно, что вращательное движение ротора визкозиметра передается к другой поверхности (посредством движения вязкой среды; отсутствие проскальзывания среды у поверхностей тела предполагается, таким образом рассматриваются). Отсюда следует тезис: момент вращения ротора ротационного вискозиметра является мерой вязкости. Для простоты мы рассмотрим инверсную модель ротационного вискозиметра: вращаться будет внешнее тело, внутренее тело останется неподвижным, ему и будет сообщаться момент вращения. Однако для краткости изложения будем называть внутреннее тело ротором ротационного вискозиметра.
|
Хроматография
Хроматография – важнейший аналитический метод. Хроматографическими методами можно определять газообразные, жидкие, и твердые вещества с молекулярной массой от единиц до 106. Это могут быть неорганические вещества, например, ионы металлов, изотопы водорода, и органические – белки, синтетические полимеры и т.д. С помощью хроматографии получена обширная информация о строении и свойствах органических соединений многих классов. Хроматографию с успехом применяют в исследовательских и клинических целях в различных областях биохимии и медицины, в фармацевтике, криминалистике, пищевой промышленности, для мониторинга окружающей среды. Универсальность, экспрессность, чувствительность метода обуславливают частое использование хроматографии в аналитических целях.
|
|
Возникновение хроматографии как научного метода связано с именем русского ученого-ботаника М.С.Цвета, который впервые применил явление адсорбции для анализа зеленой части хлорофилловых пигментов листьев. В 1903 г. М.С.Цвет опубликовал статью, в которой сформулировал принцип нового метода и наглядно показал возможность отделения зеленой части хлорофилловых пигментов от желтой и оранжевой с помощью углекислого кальция (адсорбента). Однако метод хроматографии не использовался вплоть до 1930 года, когда немецкие биохимики Кун, Ледерер, Винтерштейн повторили опыты Цвета и успешно разделили каротин на отдельные изомеры, предсказанные Цветом. С этого времени хроматография стала развиваться в самых разнообразных направлениях.
Сущность хроматографии
Хроматография – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами – подвижной и неподвижной. Неподвижной фазой обычно служит твердое вещество (сорбент) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу.
|
|
Компоненты анализируемой смеси вместе с подвижной фазой пере-мещаются вдоль стационарной фазы, которую обычно помещают в ко-лонку (стеклянную или металлическую трубку). Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной адсорбируемо-стью или растворимостью, то время их пребывания в неподвижной фазе, следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. Одни компоненты остаются в верхнем слое сорбента, другие, с меньшей адсорбируемостью, оказываются в нижней части колонки, некоторые покидают колонку вместе с подвижной фазой. Так достигается разделение компонентов.
С помощью хроматографии возможны: разделение сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты, очистка веществ от примесей, концентрирование веществ из сильно разбавленных растворов, качественный и количественный анализ исследуемых веществ.