Növelése víz viszkozitását
Üdvözlünk! Azt kérem, hogy megmondani, hogy minden kiegészítő létezik, hogy lehet használni, hogy növelje a viszkozitás a víz? A helyzet a következő - van egy fal bélelt csíkok természetes gránitból. A gránit chipek vízcseppek szakadt a falat, és repülni szögben a padlóra. Lehetséges, hogy sűrűsödik a vizet úgy, hogy nem távolítható el a fal?
Problémák a viszkozitás és a belső súrlódás folyadékok közül az első elkötelezett francia fizikus medál. Akkor ezek a problémák megoldásához Meyer Koenig, Helmholtz, Piotrowski és mások.
Egy fizikai szempontból, a viszkozitás a folyadék - folyadék tulajdonság ellenállni mozgását annak részecskék és jellemzi a nagymértékű folyékonyság és a mobilitás. Általában a viszkozitás egy tulajdonsága egy mozgó folyadék nyugalmi nem látható. A viszkozitás azt okozza rezisztencia erők, míg folyadék mozgatására. Ezek az erők nevezzük erők belső súrlódás vagy viszkozitást erők.
A jelenléte a erők a belső súrlódás a mozgó folyadék Newton első meghatározott; Ezt követően az orosz tudós VV Petrov 1888 eredményezett egy matematikai kifejezést a súrlódási erő. Abból a szempontból a viszkozitás molekulatömeg elméleti magyarázata a molekuláris mozgását, és jelenléte a molekuláris erők. A folyadékok, ahol a távolságot az egyes részecskék sokkal kisebb, mint a gázokban, játszik elsődleges szerepet intermolekuláris kölcsönhatást.
Az elmélet e módszerek vezet egy nagyon bonyolult képletek emlékeztető képletű lejártát folyadékok keresztül vékony csövet. Ezek a számítások vannak megadva a belső súrlódási együttható a víz 20 ° számok nagyon közel, hogy a talált Poiseuille (0,01009), nevezetesen 0,01014.
Η a dinamikus viszkozitás a folyadék módszerével határozzuk meg a Stokes megfigyelések labda mozgását a vízben. A labda eső folyadék jár gravitációs Fm, Fa Archimedes erő és a súrlódási erő a belső Fsopr. Ebből következik, hogy egy bizonyos sebesség a labda mozgását a gravitáció teljesen egyensúlyban viszkozitása és ereje Archimedes. Ettől a ponttól kezdve labda mozgását egységes lesz. A kapcsolat a ható erők a labdát, ha az állandó egyenletes mozgás, alábbi egyenlet fejezi ki FT = Fa + Fsopr .. hol Fsopr Fa = Fm. de Fm = mg = 4πr 3 ρg / 3, ahol m - tömege a labdát, R - a sugara, ρ - sűrűsége a labdát. Fa = MF g = 4πr 3 ρzh g / 3, ahol MF - folyadék tömege a térfogata a labdát, ρzh - sűrűségű folyadék. Angol tudós Stokes azt mutatta, hogy az erő a viszkozitás, amely akkor jelentkezik, amikor a labda mozog a folyadékban (Fsopr) által meghatározott Fsopr = 6πrηυ, ahol υ - golyó sebességét, η - viszkozitás.
Ábra a viszkozitás a víz hőmérséklete az alábbiakban látható:
Egy telek a viszkozitása a víz hőmérséklete is látható, hogy a növekvő víz hőmérséklete csökken a viszkozitása. Mi okozza? Természetesen a kémia jól ismert, hogy a kölcsönhatás a molekulák közötti a folyadék okozza elsősorban hidrogénkötések (víz, ammónia, hidrogén-fluorid) és Van der Waals-erők. Van der Waals erő - a vonzóerő a molekulák között egy anyag a gáznemű, folyékony és kristályos állapot, akkor fordulhat elő, ha két poláris, apoláris és poláris és nem-poláris molekuláknak. Kölcsönhatás erők közötti folyadék molekulák lényegesen több, mint ható erők a gázok. Kölcsönhatás erők a molekulák közötti a folyékony függ annak kémiai jellegét. A polárosabb molekulák a folyadék, a több interakció a molekulák közötti és a szorosabb szerkezete és viselkedése a folyadékkristályos. Intermolekuláris kölcsönhatások fordulnak elő között nem poláros molekulák. Ha vízmolekulák között járnak el van der Waals erők a vonzás, a víz megfagy T = - 90 ° C és forrni T = + 80 ° C-on; hatására a hidrogénkötések, és társaságokat hoztak létre molekulák T 0 a fagyasztás és a forráspont hőmérséklete + 100 ° C-on
Növekvő hőmérséklettel a hidrogénkötések között vízmolekulák meggyengülnek, így csökkenti a kölcsönhatás vízmolekulák és következésképpen, az erő a belső súrlódás, de a fő oka ennek a jelenségnek áll a másik. A víz viszkozitása által okozott intermolekuláris kölcsönhatása a rétegei, amelyben réteg egy réteg molekulák át lendületet mυ, ahol υ - a molekulák sebessége, m - tömege vízmolekulák. Növekvő hőmérséklettel, intermolekuláris kölcsönhatások miatt legyengült hőtágulása a folyadék, és növeli az intermolekuláris távolságok, valamint a fokozott mobilitása következtében vízmolekulák; ezáltal csökken a viszkozitás. Az intermolekuláris kölcsönhatás korlátozza a mobilitás a molekulák. A folyékony molekulák képesek behatolni a szomszédos rétegbe képződése során egy üreg benne, elegendő kihagyva a molekulához. A formáció az üreg (a „lazítás” folyékony) fogyasztják úgynevezett aktiváló energia viszkózus áramlás. Az aktiválási energia csökken a hőmérséklet növekedésével. Ez az egyik oka a drasztikus csökkenését Folyadékok viszkozitását a hőmérséklet növekedésével.
Táblázat. 1. A dinamikus viszkozitása vízben különböző hőmérsékleteken *
* Az adatok kapnak ki - ".. Laboratóriumi munka és a feladatok Kolloidkémiai / Ed Yu Frolov és Alexander Galway City M. 1986. Chemistry 216c ..."
Víz dinamikus együttható belső súrlódás 0 ° jelentése 0,081, és 0,0042, 70 °, vagy, más szóval, ha a víz viszkozitása 0 ° C hőmérsékleten mérjük a szám 100, majd 70 ° vízzel kifejezett viszkozitást száma 23,5. Például, a higany viszkozitása 3400 ° (forráspontja higany) majdnem a fele annak viszkozitását 0 °. De különösen nagymértékben változik a hőmérséklettel viszkozitása az egyes növényi olajok: a mandula olaj, melegítéssel ez a 20 ° és 80 °, a viszkozitás csökken 6,5-szer, az olívaolaj - 20 ° és 80 ° viszkozitás csökken egy kicsit több mint 7-szer . Ezért a legegyszerűbb megoldást a problémákra lehet a használata hideg víz hőmérséklete közel 0 ° C. Továbbá, vannak olyan szintetikus és a természetes, vízben oldódó polimerek, amelyek növelik a víz viszkozitását. A kémiai összetétel és tartoznak a cellulóz-éterek, gélesített keményítők, polietilén-oxid, alginátok, poliakrilamidok, karboxi-vinil-polimerek és vinil-alkohol. Rögtönzött viszkozitásának növelésére a vizet lehet hozzá, és a szappant, és a keményítő, és a ragasztó, és az alkáli.
Üdvözlettel, Dr. OV Mosin