Qu'est-ce qu'un viscosimètre capillaire?
Un viscosimètre capillaire est un instrument utilisé pour mesurer la viscosité ou l'épaisseur d'un liquide en mesurant le temps qu'il a fallu au liquide pour s'écouler dans un tube ou un capillaire de petit diamètre. Le temps d'écoulement, ou efflux, est directement proportionnel à la viscosité cinématique du liquide et peut être converti directement en viscosité en utilisant un facteur de conversion unique à chaque instrument. La viscosité dépendant généralement de la température, le viscosimètre à capillaire est généralement utilisé dans un bain-marie à température contrôlée réglé à une température spécifique.
La viscosité peut être considérée comme le frottement interne d'un liquide ou sa tendance à résister à l'écoulement. La viscosité est donc une propriété importante des fluides. Il s'agit d'un problème critique dans les lubrifiants, les peintures, les boissons et dans tous les cas où un liquide doit être transféré, mélangé ou manipulé.
Un viscosimètre capillaire peut prendre plusieurs formes, mais le plus commun est le viscosimètre en forme de U ou Ostwald, dont les types Cannon-Fenske et Ubbelohde sont typiques. Un viscosimètre capillaire Cannon-Fenske est un tube en verre en forme de U portant deux ampoules ou chambres en verre sur un bras, séparées par une longueur de tube capillaire étalonnée. Une autre ampoule est basse sur l’autre bras auquel l’échantillon est chargé. L'échantillon et le viscosimètre capillaire sont ensuite suspendus dans un bain d'eau à température fixe et laissés à l'équilibre thermique.
Une fois l'équilibre thermique atteint, l'échantillon est entraîné dans la chambre supérieure et le test commence. L'échantillon de test est autorisé à s'écouler de la chambre supérieure à la chambre inférieure à travers le capillaire, et le temps d'efflux, ou le temps nécessaire pour parcourir la longueur du capillaire, est mesuré. Les viscosimètres capillaires sont livrés avec un facteur de conversion fourni par le fabricant, qui permet de calculer la viscosité cinématique directement à partir du temps d'efflux.
Pour les liquides de haute viscosité, des solutions de ces substances dans un solvant approprié peuvent être utilisées et les mesures de viscosité des solutions à diverses concentrations déterminées. La construction d’un graphique représentant la concentration en pourcentage en fonction de la viscosité permet de déterminer la viscosité du liquide pur en extrapolant le graphique à une concentration en solvant nulle.
Dans le système Standard International (SI), la viscosité est mesurée en Pa * s ou Pascal secondes. Ceci est assez élevé pour la plupart des liquides, cependant, et il est plus courant de mesurer les viscosités en unités de mPa * s, ou milli-pascal * seconde, ce qui correspond à un millième de Pascal * seconde. Dans le système cgs, encore utilisé par la société américaine des tests et des matériaux, l'unité de viscosité est le poisse, ou plus communément le centipoise (cP), qui correspond à un centième de poisse. Le système SI et le système cgs sont tous deux basés sur le système métrique, la conversion entre eux est donc simple et 1 cP est égal à 1 mPa * s.