viskozita disperzních systémů
viscosity of disperse systems
Viskozita disperze je v důsledku přítomnosti
disperzních částic vždy vyšší než viskozita
disperzního prostředí. Jestliže rozměry disperzních částic značně převyšují rozměry molekul disperzního prostředí, mění se dráhy jednotlivých molekul proudící kapaliny a může vést až k promíchávání jednotlivých vrstev. Částice rovněž zmenšují prostor, který zaujímá v proudu kapalina sama, a tím zvětšují průměrný gradient rychlosti.
Odchylky od Einsteinovy rovnice mohou být způsobeny nabotnáním částic disperzním prostředím, vznikem solvátového obalu nebo adsorpcí na povrchu částice. Objemový zlomek disperzního podílu, vypočtený podle Einsteinovy rovnice z experimentální hodnoty viskozity, je v těchto případech větší, než by odpovídalo suchému disperznímu podílu a nazývá se efektivní objemový zlomek; známe-li velikost vlastní částice, můžeme z efektivního objemového zlomku přibližně vypočítat tloušťku obalové vrstvy.
Anizometrické částice vykonávají při toku rotační pohyb, což rovněž působí zvýšení viskozity. Také elektricky nabité disperzní částice, které jsou obklopené elektrickou dvojvrstvou, zvyšují viskozitu systému (viz
elektroviskozitní efekty).
Při vyšších koncetracích disperzního podílu se používá Einsteinova rovnice rozšířená o další členy:
K vyjádření viskozity disperzních systémů používají tyto veličiny:
Název
|
Definiční vztah
|
Limitní hodnota pro w2 → 0
|
Viskozita
|
|
ηo
|
Relativní viskozita
|
|
1
|
Inkrement relativní viskozity
(dříve specifická viskozita)
|
|
0
|
Redukovaná viskozita
(viskozitní číslo)
|
|
[η]
|
Inherentní viskozita
|
|
[η]
|
Limitní viskozitní číslo
(vnitřní viskozita)
|
|
–
|
η je viskozita studovaného disperzního systému, ηo viskozita čistého disperzního prostředí, w2 hmotnostní koncentrace (místo hmotnostní koncentrace se také používá, objemový zlomek, ve starší literatuře gramy na 100 ml roztoku; rozměr ηred závisí na použitém koncentračním vyjádření)
Grafy souvislostí do úrovně:
I
II