مقياس اللزوجة
مقياس اللزوجة في الكيمياء Viscosimeter هو جهاز يستخدم لتعيين اللزوجة ، أي مقاومة سائل لحركة شيء فيه . لوصف لزوجة سائل نحتاج إلى تحريك شيء فيه . وتوجد أنواع كثيرة من أجهزة قياس اللزوجة تحتلف فيها طرق القياس.
تعتمد طريقة القياس هذه على قانون ستوكس. يوضع السائل المراد تعيين لزوجته في أسطوانة قياس ذات نصف قطر معلوم formula_1.
في حالة استخدام نوع هوبلر من مقياسات اللزوجة بواسطة الكرة الساقطة تسقط كرة ذات نصف قطر معلوم formula_2 في السائل . تتأثر سرعة سقوط formula_3 الكرة في السائل بتوازن يحدث بين قوة الجاذبية التي تسحبها إلى أسفل وقوة الاحتكاك بين الكرة والسائل ، فيكون استمرار سقوط الكرة في السائل ذو سرعة منتظمة حتى قاع الأسطوانة.
وطبقا لقانون ستوكس فإن اللزوجة الدينامية للسائل formula_4 :
بتعيين تلك القيم من التجربة يمكن حساب لزوجة السائل formula_4.
فكرة القياس بهذه الطريقة هي مرور السائل المراد تعيين لزوجته في أنبوب رفيع . يستخدم حجم محدد "V" من السائل ويترك مارا تحت ضغط ثابت "p" خلال الأنبوب الشعري يبلغ طوله "l" ونصف قطره "r" ويعين زمن "t" مرور السائل في الأنبوب. يمكن بهذا تعيين اللزوجة الكينماتية للسائل ، كحاصل ضرب الزمن بالثوان في "ثابت الأنبوبة الشعرية " .
من هذا النوع لمقياس اللزوجة يوجد "مقياس أوستوالد" و "مقياس أوبيلوده" أو "الأنبوبة الشعرية كانون-فينسكه".
وطبقا لقانون هاجن-بوازوي تتناسب اللزوجة الكينماتية تناسبا طرديا مع زمن السريان t :
وإذا أردنا حساب اللزوجة الدينامية formula_13 فهي تساوي:
يجب عدم الخلط بين مقياس اللزوجة بالأنبوبة الشعرية وبين مقياس ريومتر بالضغط العالي ، الذي يستخدم في تعيين الخصائص الريومترية للمواد عالية اللزوجة .
هو جهاز لقياس اللزوجة عن طريق تدوير كرة في سائل ، حيث يتم تدويرها تحت فعل مجال كهرومغناطيسي دوار خارجي.
يتم تعيين لزوجة السائل عن طريق مشاهدة سرعة دوران كرة من الألمونيوم تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي خارجي.
ينشأ المجال المغناطيسي الدوار من مغناطيسين متقابلين موصولين بذراع دوار ، يدوران حول العينة. يوضع السائل (3) المراد تعيين لزوجته في أنبوب اختبار (2).
وتوضع كرة من الألمونيوم صغيرة(4) في السائل . يوجد الأنبوب في غرفة (1) مضبوطة درجة حرارتها ، ويضبط الانبوب بحيث يقع في الوسط بين المغناطيسين. بتدوير المغناطيسين يتسبب في نشأة تيار دوامي كهربي في كرة الألمونيوم . وتتولد قوة لورينتز الناشئة عن تفاعل المجال المغناطيسي مع التيارات الدوامية المتولدة في الكرة فتدير الكرة . وتعتمد سرعة دوران الكرة في السائل على سرعة دوران المجال المغناطيسي الخارجي ، وعلى شدة المجال المغناطيسي ، وعلى لزوجة السائل. ترصد حركة الكرة بواسطة كاميرا فيديو (5) موضوعة أسفل الغرفة. القوة المؤثرة على الكرة تتناسب مع فرق سرعة الدوران للمجال المغناطيسي
Ω وسرعة دوران الكرة Ω. وبناءا على ذلك توجد علاقة خطية بين (Ω−Ω)/Ω وبين لزوجة السائل.
قام بابتكار هذا المقياس الحديث للزوجة العالم الفيزيائي الياباني "ساكاي" مع زملائه من جامعة طوكيو.
ويختلف مقياس اللزوجة EMS عن مقياسات لزوجة أخرى دوارة في ثلاثة خصائص: