Помогите пожалуйста измерить вязкость жидкости.

[VI]

В процессе реализации одной идеи у меня возникла необходимость измерить вязкость биологической субстанции до и после обработки химикатом. Я нашёл несколько статей (медицинских) на эту тему. В принципе можно сравнить скорость вытекания жидкости из импровизированной воронки без вычисления конкретной величины вязкости просто подсчитывая количество капель вытекших из воронки за минуту. Но для серьёзной публикации, как говорит мой шеф, нужно провести сравнение именно с вычислением конкретных цифровых значений. Естественно, и такие статьи в биомедицинской литературе имеются, но мои попытки написать протокол под конкретное исследование провалились из-за полного незнания теории предмета. Попытки читать учебники по сответствующим разделам физики провалились. Нет ли на Привете людей с соответствующим образованием, которые могли бы помочь в физической части проэкта?

Спасибо

V.I.

[GoodBuyAmerica]

Попробуйте на Гугле поискать "viscosimeters".

[VI]

Пробовал. Предлагается много вискозиметров, хороших и разных. Но все стоят денег. При этом теоретически вискозиметром може служить банка с дыркой. По соотношению высоты столба жидкости со скоростью вытекания жидкости и диаметру дырки вычисляется вязкость. Моя проблема в том, что у меня нет достаточного физического образования для простого приожения готовой формулы к конкретной имеющейся у меня банке с имеющейся в ней дыркой. Предлагаемые в интернете вискозиметры "баночного" типа созданы для работы с нефтью и предполагают достаточно большой объём используемоей жидкости и для меня не приемлимы. Другие сконструированы для измерения вязкости жидкостей, протекающих по трубам или предполагают большой объём образца.

В найденых мною публикациях вязкость измерялась с помощью импровизированного вискозиметра, сделанного из простого шприца, закреплённого на штативе. Мне просто нужна теоретическая помощь как адаптировать рассчёты к моей конкретной ситуации.

Спасибо.

V.I.

[tolikmolik]

Сходите на химфак, в студенческой лабе (General or Physical) просто обязаны быть калиброванные вискозиметры на относительно малый об'ем.

[MarmotL]

Вы можете попробовать откалибровать ваш «вискозиметр» по скорости вытекания жидкостей с известной вязкостью (вода, спирт и т.д.)

[Noskov Sergey]

Как правильно заметил народ на маленьких объьемах будут проблемы. Калибруется же вискозиметр до тупого просто, например вискозиметр Марша это простая воронка из которой 1 кварта ( мы делали по 1000 миллилитров) дистилята виливается за 20 или 30 секунд. Вязкость зависит от температуры , т.е. важно чтобы все измерения делались при одной темепратуре. Стандартно 25 Ц или 298 К. Для калибровки Вам понадобится аккуратный секундомер и калиброванный сосуд для отмерения объьемов. Сама вязкость считается из простого закона Пуазейля, т
.е. :

V = P (P1 - P2) r4 /8Lh , где

V - поток в единицу времени;
Р1 - Р2 - разность давления;
r - радиус сосуда;
L - длина сосуда;
h - вязкость.

Пoганка в том, что все неплохо работает для идеальных Ньютоновских жидкостей и ламинарного движения в трубе, и не факт что будет работать в случае Вашей органики, особенно если Вы хотите уловитьтонкий еффект он модификаций, вязкость это макроскопическая характеристика жидкости и может измениться очень незначительно, поскольку эффективный объьем Вашего вещества вряд ли сильно изменится.
Большинство процессов в трубах турбулентные и вязкость Ваша будет далека от идеальной. Я знаю что для кровотока в медицине часто используют описанный выше метод.

Возможно, что модификации изменят межмолекулярное взаимодействие, например жидкость станет ассоциированной из-за возникновения сетки водородных свызей(скажем вы ввели какой-то гидрофил типа С=О) и тогда Вы будете видеть какой-то еффект

[Leonid_V]

Градуированная пипетка на 10 мл заполняется жидкостью. Узкий конец герметически закрывается. Пипетка ставится вертикально.
Внутрь закладывается маленький (меньше половины внутренего диаметра) металлический шарик (если жидкость очень вязкая, то шарик должен быть тяжелым, свинцовым, например /рыболовное грузильце?/).
Сравнивается время прохождения 10 см, например.
Калибруется по глицерину или раствору BSA, вязскость которого определяется однократно на хорошем вискозиметре в соседней лабе (если есть) или в справочнике (если соседней лабы нету).

[VI]

Как правильно заметил народ на маленьких объьемах будут проблемы. Калибруется же вискозиметр до тупого просто, например вискозиметр Марша это простая воронка из которой 1 кварта ( мы делали по 1000 миллилитров) дистилята виливается за 20 или 30 секунд. Вязкость зависит от температуры , т.е. важно чтобы все измерения делались при одной темепратуре. Стандартно 25 Ц или 298 К. Для калибровки Вам понадобится аккуратный секундомер и калиброванный сосуд для отмерения объьемов. Сама вязкость считается из простого закона Пуазейля, т
.е. :

V = P (P1 - P2) r4 /8Lh , где

V - поток в единицу времени;
Р1 - Р2 - разность давления;
r - радиус сосуда;
L - длина сосуда;
h - вязкость.

Пoганка в том, что все неплохо работает для идеальных Ньютоновских жидкостей и ламинарного движения в трубе, и не факт что будет работать в случае Вашей органики, особенно если Вы хотите уловитьтонкий еффект он модификаций, вязкость это макроскопическая характеристика жидкости и может измениться очень незначительно, поскольку эффективный объьем Вашего вещества вряд ли сильно изменится.
Большинство процессов в трубах турбулентные и вязкость Ваша будет далека от идеальной. Я знаю что для кровотока в медицине часто используют описанный выше метод.

Возможно, что модификации изменят межмолекулярное взаимодействие, например жидкость станет ассоциированной из-за возникновения сетки водородных свызей(скажем вы ввели какой-то гидрофил типа С=О) и тогда Вы будете видеть какой-то еффект

Cергей!
Спасибо за ответ. Отсутствие у меня физического образования не позволяет мне выполнить процедуру вычисления вязкости, хотя на Ваш взгляд это может быть и элементарно просто. Моя задача просто повторить этот опыт: http://www.chestjournal.org/cgi/content ... code=chest

с другой субстанцией и парой других лекарств. Не могли бы Вы помочь выполнить вычисления, при том, что скорость вытекания субстанции я могу определить сам?

Спасибо.

V.I.

[Noskov Sergey]

Сдается мне, что Вы ленитесь подумать. Даваете перепишем немного формулу, принимая во внимание, что вы ходите сделать 2 измерения , одно с жидкостью для которой есть уже вязкость (глицерин в качестве рекомендации), другая Ваш загадочный препарат.
Если Вы мериете одним и тем- же прибором (шприцoм, пипеткой, воронкой, да хоть ведром с дыркой в середине) и аккуратно после каждого измерения данный сосуд моете/сушите и т.д. то все кроме 2 переменных (V-ток в единицу времени и h вязкостьсубстанции) остается неизменным, перепишите формулу вот так:

V=А/h,

где А характеристики сосуда и условий измерений.
Т.е. для получения А, вам надо полученный ток в единицу времени умножить на вязкость.
А=V*h

Теперь о методике:
Берем градуированный сосуд с глицерином заливаем его-глицерин в ведро/пипетку/шприц измеряем время когда все вытечет ( советую сделать 10-15 измерений) и взять среднее значение. Ура, мы получили А, поскольку вязкость глицерина хорошо известна. Да, после каждого измерения мойте и сушите прибор.

А есть, дело за малым. Тот же шприц, помытый и замечательный, наливаем теперь в него предмет исследования и все повторыем снова и снова, и так 10 раз. В итоге мы имеем V для предмета исследования. Вязкость будет равна:

h=А/V

[VI]

Сергей!

Я не настолько ленив, насколько осторожен. Моё физическое образование закончилось в средней школе много лет назад. Попытка понять теорию вязкости самостоятельно по учебником не удалась, хотя многое стало понятнее. Мне не хотелось бы выглядеть глупо, наделав по малообразованности каких-либо элементарных ошибок и ляпов. Я не боюсь выглядеть глупым, но идею таким образом дискредитировать не хотелось бы. Уровень моей малообразованности настолько глубок, что я не уверен, в каких единицая сдледует измерять все параметры.

Ваша идея с выяснением коэфициента А выглядит заманчиво, но насколько такой эксперимент будет возможно опубликовать, скажем в Chest? К стати, вы прошлись по ссылке, которую я дал? Там люди обходились без определения коэффициента А опытным путём и просто вычисляли вязкость исходя из параметров прибора и скорости вытекания жидкости.

Спасибо за помощь.

V.I.

[Noskov Sergey]

И все таки Вы немного ленитесь или недооцениваете себя. А и есть параметры прибора, т.е. средний диаметер капилляра и разница давлений на входе и выходе, как Вы ее будете называть все равно, другой измеряемый параметер и есть скорость или ток, короче миллилитры/литры/кунические метры и т.д. в секунду/минуту/час.
Требование простое, чтобы во всех измерениях данный параметр был в одних единицах. Т.е. если глицерин вытекает и времы Вы измеряете в часах, пусть и времы истечения Вашей жидкости будет тоже в часах.

Если Вы повнимательней посмотрите, то увидите что единицы измерения будут зависеть от единственного параметра, Вашей референсной вязкости, т.е. возмите ее из справочника, там обычно естьи единицы. Статью Вашу я посмотрел, обычная вроде. О перспективах опубликования Ваших данных мне судить сложно.

[VI]

ОК. Отосплюсь после дежурства и пойду пробовать мерять. Спасибо.

Но если что-либо не получитсся, опять прибегу к Вам.

V.I.

[Bobo]

Здесь есть подробные описания лабораторных работ по измерению вязкозти:

http://ferro.phys.msu.su/prak/tasks/02-molecular.html

Обратите внимание на метод Стокса - ето тоже измерение вязкости.

[Noskov Sergey]

Удачи, однако помните что данный метод неплох для ламинарных течений, а вот для воды и жидкостей с малыми вязкостями он не подойдет, поскольку там тип движения будет турбулентный и ошибки могут быть весьма значительными.


Вово,

У товарища нет визкозиметра, так что практикум по физ-химии как рекомендация не катит.

[system]

У меня был опыт создания вискозиметра для не-Ньютоновых жидкостей (реологическин кривые для полидисперсных жидкостей). Большинство реальных жидкостей имеют микроструктуру которая зависит не только от температуры но от давления, скорости смещения и времени эксперимента. Я измерял скорость вращения цилиндра, погруженного в жидкость, в переходном режиме и рассчитывал вязкоть для разных скоростей и напряжения смещения.
Все осталось в Москве. Если кому интересно – пишите.