O que é um viscosímetro capilar?
Um viscosímetro capilar é um instrumento usado para medir a viscosidade ou espessura de um líquido, medindo quanto tempo leva para que o líquido flua através de um tubo de pequeno diâmetro, ou capilar. O tempo de fluxo ou efluxo é diretamente proporcional à viscosidade cinemática do líquido e pode ser convertido diretamente em viscosidade pelo uso de um fator de conversão exclusivo para cada instrumento. A viscosidade geralmente depende da temperatura; portanto, o viscosímetro capilar é geralmente usado em um banho de água com temperatura controlada e definido para uma temperatura específica.
A viscosidade pode ser vista como o atrito interno de um líquido ou sua tendência a resistir ao fluxo. A viscosidade é, portanto, uma propriedade importante dos fluidos. É uma preocupação crítica em lubrificantes, tintas, bebidas e, em qualquer caso, onde um líquido deve ser transferido, mexido ou manipulado.
Um viscosímetro capilar pode ter vários designs, mas o mais comum é o viscosímetro em forma de U ou Ostwald, dos quais os tipos Cannon-Fenske e Ubbelohde são típicos. Um viscosímetro capilar Cannon-Fenske é uma peça de tubo de vidro em forma de U que suporta duas lâmpadas ou câmaras de vidro em um braço, separadas por um comprimento calibrado de tubo capilar. Outra lâmpada está baixa no outro braço, no qual a amostra é carregada. A amostra e o viscosímetro capilar são então suspensos em um banho de água a temperatura fixa e deixados atingir o equilíbrio térmico.
Uma vez alcançado o equilíbrio térmico, a amostra é coletada na câmara superior e o teste começa. É permitido que a amostra de teste flua da câmara superior para a inferior através do capilar, e é medido o tempo de efluxo, ou o tempo necessário para atravessar o comprimento do capilar. Os viscosímetros capilares vêm com um fator de conversão fornecido pelo fabricante, que permite o cálculo da viscosidade cinemática diretamente a partir do tempo de efluxo.
Para líquidos de alta viscosidade, podem ser utilizadas soluções dessas substâncias em solvente adequado e determinadas medições das viscosidades das soluções em várias concentrações determinadas. A construção de um gráfico que representa a concentração de porcentagem versus viscosidade permite que a viscosidade do líquido puro seja encontrada extrapolando o gráfico para concentração zero de solvente.
No sistema Standard International (SI), a viscosidade é medida em unidades de Pa * s ou segundos Pascal. Porém, isso é bastante alto para a maioria dos líquidos e é mais comum medir viscosidades em unidades de mPa * s, ou mili-Pascal * segundo, que é um milésimo de um Pascal * segundo. No sistema cgs, ainda usado pela Sociedade Americana de Ensaios e Materiais, a unidade de viscosidade é a poise, ou mais geralmente, a centipoise (cP), que é um centésimo de uma poise. O sistema SI e o sistema cgs são baseados no sistema métrico, portanto a conversão entre eles é simples e 1 cP é igual a 1 mPa * s.