Из жидкостей при 15° одной из наименьших наблюденных В. обладает жидкая СО (в критическ. состоянии в 50 раз меньше В, воды); весьма большою В. обладают касторовое масло и глицерин: при 2,8° В. последнего в 2 500 раз больше В. воды при той ле t-. Еще выше вязкость крепких растворов сахара в глицерине (в 100 ООО раз больше вязкости воды) и В. расплавленного стекла.

Величина, обратная абсолютной вязкости, называется текучестью (нем. Fluiditat)

и обозначается через (р; 9 = - Эрк предлагает абсолютную В. называть динамической, в отличие от т. н. кинематической. Последняя получается делением абсолютной В. тела на его уд. в. J5 и обозначается через V или р, при чем Ffc=100v и выражается в кинематич. центипуазах. Ее

размерность: Т. о.Г = - Удельная

вязкость представляет собой отношение В. измеряемой жидкости к В. воды при 0°:

1,792

Все эти единицы В. находят применение почти исключительно при научных исследованиях, и только удельной В. пользуются иногда в технике. На практике чаще всего применяют условные единицы: градусы Эиглера, секунды Сейболта или Ре д в уда или градусы Барбье (см. Вязкость масел); последняя величина, собственно, служит выражением текучести.

Измерение В. производится в приборах, называемых вискозиметрами. Устройство их основано иа следующих принципах: 1) качание помещенного в жидкость твердого тела, поварачивающегося на прикрепленной к его центру проволоке (способ Кулона); 2) падение твердого тела в вязкой жидкости (способ Джонса, основанный на формуле Стокса); 3) вращение тела в жидкости или вращение жидкости в сосуде (торсионный способ); 4) истеченце вязкой лидкости из капиллярных трубок (способ Пуазейля). Последний способ основан на следующем законе Пуазейля: если под давлением р из капилляра длиною I и радиуса г за время t протечет объем жидкости v, то

пргЧ

Для точных измерений употребляют обычно приборы Оствальда или Уббелоде. Применяемые капилляры должны быть строго цилинд-ричны, с возможно одинаковым диам. по всей Фиг. 1. длине. В вискозиметре

Оствальда (фиг. 1, А) измеряется время истечения точно измеренного (мелоду метками end) объема жидкости под давлением собственного веса. Вы-jcoTa ее и, следовательно, давление постепенно меняются; это служит причиной не-ксоторой неточности, так как для жидкостей

с разным удельным весом это изменение давлений будет различно. В вискозиметре Уббелоде (фиг. 1, Б) истечение производится посредством определенного давления воздуха; при этом, кроме измерительного шарика &, откуда вытекает жидкость, имеется совершенно одинаковый компенсирующий шарик Ь, куда жидкость поступает по мере истечения ее из Ь. Т. о., если в начале давление было Рвозд.+Рмсидк., то к КОНЦу ОНО бу-

]щт Рвозд.-Рмсидп., Т. е. избыток давления р в начале опыта компенсируется недостатком давления, тоже р, в конце опыта, и давление истечения в среднем будет равно Р. Технич. приборы основаны на измерении времени истечения определенного объема испытуемой жидкости в условиях строгого постоянства t° во время опыта. Все они определяют кинематич. В. в условных градусах им. б. переведены в абсолютную кинематич. В. по общей ф-ле Фогеля, пригодной для всех вискозиметров, в к-рых истечение происходит под влиянием собствен, тяжести жидкости:

Фиг. 2.

где о-константа аппарата, зависящ. от размеров капилляра, а г-отношение времени истечения вязкой лшдкости и воды при 20,5°.

Вискозиметр Энглера (фиг. 2) имеет следующее устройство. Измерительный сосуд а-цилиндро-коническ. латунный резервуар с крышкой, в к-рую вставляется термометр с для исследуемой жидкости и штифт t Ь, закрывающий трубку для истечения (с платиновой обкладкой). Внутри сосуда на стенках- три крючка для установления уровня наполнения сосуда; f-термо-статич., также латунный, сосуд с мешалкой d; е-ручка мешалки. Перед началом опыта сосуд а и особенно трубка для истечения тщательно промываются и высушиваются, / заполняется водой (или маслом-для измерения при 100° и выше), к-рая доводится до желательной темп-ры. Измерительный сосуд а, при закрытом штифтом отверстии, заполняется испытуемой жидкостью до крючков и накрывается крышкой. Когда жидкости дошла до необходимой высоты (в термостате t д. б. на 0,5-3,0° выше, в зависимости от измерения), поднимают штифт Ь. Жидкость начинает вытекать в подставленную мерную колбу. Одновременно пускают секундомер и останавливают его, когда жидкость в колбе достигнет деления 200 см.

Универсальный вискозиметр Р е д в у д а (фиг. 3) состоит из измерительного посеребренного латунного сосуда А с отверстием для истечения В, закрываемым шариком палочки С; В-четыре крыла и Е-ручка мешалки, представляющей собою латунный сосуд, вращающийся вокруг измерительного вместе с термометром F; G-водяная баня со спускным краном Н и насадкой для подогрева I. Прибор устана-

вливается по ватерпасу посредством установочных винтов треножника. При закрытом отверстии В наливается масло, чтобы при t° опыта, показываемой термометром Fi, оно достигло конца крючка jK . Операции-те же, что и в приборе Энглера, при чем измеряется время истечения ЪОсм жидкости.

Вискозиметр Сейболта (фиг. 4) состоит из бани, снабженной приборами для

Фиг. 3.

Фиг. 4.

нагревания (обычно электрической грелкой, газовой горелкой или паровым змеевиком). Измерительный сосуд укрепляется в крышке, к-рую для перемешивания можно поворачивать в бане посредством рычагов. Измерительный сосуд а представляет цилиндр; уровень жидкости в нем устанавливается автоматически, так как он снабжен закраинами, куда переливается избыток жидкости. Перед наполнением нижнее отверстие закрывается пробкой Ъ. Тогда между .пробкой и капилляром образует-. ся воздушная пробка, We-7<---v мешающая вытеканию > г ж I жидкости, пока корковая пробка на месте. Определяется истечение 60 см жидкости.

В вискозиметрах Энглера, Редвуда и Сейболта уровень жидкости во время измерения меняется. В и к с ом е-тре Барбье (фиг.5) истечение происходит при постоянном давлении. Он представляет собою трубку В (8 мм диаметром), еоединен-ную посредством трубки С с трубкой А (5 мм диаметром). Внутри А концентрически вставлена стальная палочка а (точно 4 мм диаметром). Истечение через трубочку D в градуированную бюретку К происходит под давлением столба жидкости в 100 мм (разность уровней между нижними точками начала трубок В и F у воронки Gr, куда жидкость постепенно поступает из воронки-резервуара Н).

Фиг. 5.

Данные о порядке измерений при помощи этих приборов помещены в прилагаемой таб./1ице. Перевод из одних единиц в другие см. Справочник физ., хим. и технолог, величин Т. д., т. 1, стр. 35.

Кроме описанных выше, за последнее время в технику начали проникать вискозиметры, основанные на других принципах. Все технич. вискозиметры применяются преимущественно при исследовании масел, нефтепродуктов, а также коллоидов. .

Влияние темп-ры на В. очень велико. В. жидкостей сильно падает с и тем быстрее, чем вьппе величина В. Известна лишь одна аномалия: В. воды между 4 и 5° немного возрастает. Общей формулы зависимости В. от не существует. В простейшем случае В. падает обратно пропорционально темп-ре:

Г] = Y - текучесть растет пропорционально темп-ре: (р=аТ, что и было показано Ба-чинским для ртути; обычно, однако, зависимость сложнее; хорошо применима, особенно к нормальным неассоциированным жидкостям, такая формула Бачинского: / =

Для неассоциированных жидкостей общею зависимостью вязкости от t° является ф-ла Бачинского (1913 г.):

7 = vz или (p=k{V-(o),

где F-молекулярный объем при данной t°, с, О) - константы, особые для каждой жидкости, при чем <о соответствует константе Ъ в формуле Ван-дер-Ваальса (см. Газ), т. е. связана с размещением свободного пространства между молекулами (F - ); V меняется с t, в зависимости от чего меняется и Денн (1927 г.) предложил формулу, хорошо согласующуюся с данными для многих веществ различных классов, но еще не подверг-

нутую широкой проверке: (р = Ае , где А и Q-константы. Денн выводит ф-лу из основных положений учения о диффузии. Примером влияния Г на В. может служить касторовое масло (в пуазах):

темп-ра вязкость

0° 72

20° 10

40° 2,27

60° 0,80

80° 0,35

100° 0,17

Влияние давления на В. значительно меньше, что объясняется меньшим влиянием его на изменение свободного пространства между молекулами. В. несколько возрастает с повышением давления, притом тем быстрее, чем сложнее молекула. Исключением является вода, у к-рой при ниже 25° с повышением давления В. слегка надает. Пример. Изменения вязкости касторового масла от давления:

давление (кг,сА<*) О 23,9 227,5 550,5 861,5 1164 кинем, ъня-

кость (впуазах) 1,94 1,97 2,63 4,37 6,82 9,30

в. растворов и смесей. В. водных растворов бьшает иногда выше, иногда ниже В. воды, напр. В. растворов галоидных и азотнокислых солей калия и аммония при низких температурах меньше, при высоких-больше В. чистой воды.

В случае однородных смесей двух нормальных жидкостей текучесть <Р=~ обладает аддитивностью, как показал Бачинский,

Сравнительпаятаблица основных данных об условных единицах вязкости, определяемых вискозиметрами

различных систем.*

Наименование условной единицы

Условные обозначения

Страны, в к-рых приняты эти обозначения

Объем испытуемой ншдкости в см*

Выражение для условной единицы (Г - время истеч испыт. жидкости в ск. Tg- для воды. Тр - для рапсо вого масла).

Константа эа

Формула перевода условной единицы в абсолютную вязкость (CGS)

Градусы Энглера

Оекундаи Энглера

Германия СССР Скандинавские страны

Г при t° при 20°

TjQ = 50-53 ск.

То же

Г при 1°

Г в = 51 ск.

(о,с

., = ,0,0731Е-)а

г, = (o,001435T--jd (при водном числе=51 ск.)

Секунды Сейбопт-Уни-версапь ... .....

С. Ш. А.

Г при Ф

т) = 0,00220 Г--)d

Секунды Сейболт-Фурол.

С. Ш. А.

Секунды Редвуд-Торго-вого..........

Великобритания

Секунды Редвуд-Адмирал-тейского .........

С. Ш. А.

т при е°Ф

г при Ф d

ЛЛ. .

г при бО-ф 0,915 d-плотн. испыт. ншдк. при ЬФ; 0,915-плотя, рапсов.

масла при 60°Ф.

Тр= 535 ск.

Т при 32°Ф

Ti = (o,0220T--?)d

-1 = (о,

1 72 \ 00280 Т - jd

,=(0,0239r-°)d

Градусы Барбье

Франция

Число ем*, вытекших в 1 ч.

Число ем* в 1 ч.

48,5

♦ См. Лит. [Ь].