Viszkozitás és Felületi Feszültség

Viszkozitás Mérése

• Definíció: A folyadékok viszkozitása a folyadék áramlásának ellenállása.
• Módszerek:
  • Kinematikai viszkozitás: Használat mutatókkal, mint például a Hofmann-szám.
  • Dinamikai viszkozitás: Newtoni folyadékok esetén, viszkoziméterekkel, mint a Rotációs viszkoziméter.
  • Térfogatmérő viszkoziméterek: Méri a folyadék mennyiségét és áramlási sebességét.

Felületi Feszültség Meghatározása

• Definíció: A folyadékfelületek molekulái közötti vonzás miatt kialakuló feszültség.
• Módszerek:
  • Kapszula módszer: A folyadék csepp formájának vizsgálata.
  • Wilhelmy-tű módszer: A tűre gyakorolt erő mérése.
  • Du Noüy gyűrű módszer: A gyűrű kihúzásának mérése a felületen.

Nedvesedés és Tapadás

• Definíció: Nedvesedés a folyadék és szilárd felület közötti interakció.
• Folyamat:
  • Nagy felületi feszültségű folyadékok gyenge nedvesítők.
  • Alacsony felületi feszültségű folyadékok erős nedvesítők (pl. víz, detergensek).
• Tapadás:
  • A folyadék szilárd felülethez való tapadásának mértéke.
  • Fontos tényezők: felület érdessége, anyag típusa, hőmérséklet.

Folyadékok Viselkedése

• Newtoni folyadékok: Változó viszkozitás hőmérséklet függvényében, lineáris viselkedés.
• Nem-Newtoni folyadékok: Változó viszkozitás a deformációs sebesség függvényében (pl. ketchup, nyálka).
• Szuperkritikus folyadékok: Különleges állapot, ahol a folyadékok és gázok tulajdonságai egyesülnek.

Fizikai Alkalmazások

• Ipar: Kalibrálás, kenőanyagok gyártása, vegyi folyamatok tervezése.
• Élelmiszeripar: Folyadékok szeparálása, emulziók stabilizálása.
• Gyógyszeripar: Formulációs folyamatok, gyógyszerhordozók tervezése.
• Környezet: Víz szennyeződése, tisztítási technikák.

Viszkozitás mérése

• A folyadékok viszkozitása a folyadék áramlásának ellenállását jelenti.
• A kinematikai viszkozitás mérése mutatók, például a Hofmann-szám segítségével történik.
• A dinamikai viszkozitás Newtoni folyadékok esetén viszkoziméterekkel mérhető, például Rotációs viszkoziméterrel.
• A térfogatmérő viszkoziméterek a folyadék mennyiségét és áramlási sebességét mérik.

Felületi feszültség meghatározása

• A felületi feszültség a folyadékfelület molekulái közötti vonzás által jön létre.
• A kapszula módszer a csepp formájának vizsgálatán alapul.
• A Wilhelmy-tű módszer a tűre gyakorolt erő mérésén alapul.
• A Du Noüy gyűrű módszer a gyűrű kihúzásához szükséges erő mérésén alapul.

Nedvesedés és tapadás

• A nedvesedés a folyadék és a szilárd felület közötti interakció.
• Nagy felületi feszültségű folyadékok gyenge nedvesítők.
• Alacsony felületi feszültségű folyadékok erős nedvesítők, mint például a víz és a detergensek.
• A tapadás a folyadék szilárd felülethez való ragaszkodásának mértéke.
• A tapadás fontos faktorai a felület érdessége, az anyag típusa és a hőmérséklet.

Folyadékok viselkedése

• A Newtoni folyadékok viszkozitása változik a hőmérséklet függvényében, lineárisan.
• A nem-Newtoni folyadékok viszkozitása változhat a deformációs sebesség függvényében, mint például a ketchup és a nyálka.
• A szuperkritikus folyadékok egy különleges állapot, ahol a folyadékok és gázok tulajdonságai egyesülnek.

Fizikai alkalmazások

• Az iparban a viszkozitás mérése kalibrálásra, kenőanyagok gyártására és vegyi folyamatok tervezésére használható.
• Az élelmiszeriparban a folyadékok szeparálására és emulziók stabilizálására használják.
• A gyógyszeriparban formulációs folyamatokban, gyógyszerhordozók tervezésében használják.
• A környezetvédelemben a víz szennyeződésének mérése és tisztító technikák fejlesztése során használják.