Che cos'è un viscosimetro capillare?

Un viscosimetro capillare è uno strumento utilizzato per misurare la viscosità o lo spessore di un liquido misurando quanto tempo impiega il liquido a fluire attraverso un tubo di piccolo diametro o capillare. Il tempo di flusso o efflusso è direttamente proporzionale alla viscosità cinematica del liquido e può essere convertito direttamente in viscosità utilizzando un fattore di conversione unico per ogni strumento. La viscosità è generalmente dipendente dalla temperatura, quindi il viscosimetro capillare viene solitamente utilizzato in un bagno d'acqua a temperatura controllata impostato su una temperatura specifica.

La viscosità può essere considerata come l'attrito interno di un liquido o la sua tendenza a resistere al flusso. La viscosità è quindi una proprietà importante dei fluidi. È di fondamentale importanza per lubrificanti, vernici, bevande e in ogni caso in cui un liquido deve essere trasferito, mescolato o manipolato.

Un viscosimetro capillare può assumere uno dei diversi modelli, ma il più comune è il viscosimetro a forma di U o Ostwald, di cui sono tipici i tipi Cannon-Fenske e Ubbelohde. Un viscosimetro capillare Cannon-Fenske è un pezzo di tubo di vetro a forma di U che porta due lampadine o camere di vetro su un braccio, separate da una lunghezza calibrata di tubo capillare. Un altro bulbo è basso sull'altro braccio, a cui viene caricato il campione. Il campione e il viscosimetro capillare vengono quindi sospesi in un bagno d'acqua a temperatura fissa e lasciati raggiungere l'equilibrio termico.

Una volta raggiunto l'equilibrio termico, il campione viene prelevato nella camera superiore e inizia il test. Il campione di prova può fluire dalla camera superiore a quella inferiore attraverso il capillare e viene misurato il tempo di efflusso, o tempo impiegato per attraversare la lunghezza del capillare. I viscosimetri capillari sono dotati di un fattore di conversione fornito dal produttore che consente il calcolo della viscosità cinematica direttamente dal tempo di efflusso.

Per liquidi ad alta viscosità, è possibile utilizzare soluzioni di queste sostanze in solvente adatto e determinare le misurazioni delle viscosità delle soluzioni a varie concentrazioni. La costruzione di un grafico che traccia la concentrazione percentuale rispetto alla viscosità consente di rilevare la viscosità del liquido puro estrapolando il grafico a zero concentrazione di solvente.

Nel sistema Standard International (SI), la viscosità viene misurata in unità di Pa * s o Pascal secondi. Questo è piuttosto alto per la maggior parte dei liquidi, ed è più comune misurare la viscosità in unità di mPa * s, o milli-Pascal * secondo, che è un millesimo di secondo di Pascal *. Nel sistema cgs, ancora utilizzato dall'American Society of Testing and Materials, l'unità di viscosità è il bilanciamento, o più di solito, il centipoise (cP), che è un centesimo di equilibrio. Sia il sistema SI che il sistema cgs sono basati sul sistema metrico, quindi la conversione tra loro è semplice e 1 cP è uguale a 1 mPa * s.