Dynamische Viskosität in einer Lösung berechnen?
Hallo,
ich habe mal eine Frage.
Angenommen in einem Rührkessel liegen zwei Stoffe vor. Stoff 1 hat die dynamische Viskositöt von 514 mPaS und Stoff zwei Wasser 1,00 mPas. Die lösung ist 6%ig. 94 Teile Wasser auf 6 Teile X
Ist es möglich, die Viskosität, die im Behälter vorliegt zu Berechnen?
1 Antwort
Ja, das kann man, vorausgesetzt allerdings, es handelt sich um Flüssigkeiten mit ähnlichem chemischem Aufbau, was bei einer wässrigen Lösung und einer so hohen Viskosität nicht gegeben sein dürfte. Man erhält daher wegen der zwischenmolekularen Wechselwirkungen sehr ungenaue Ergebnisse. Für genaue Ergebnisse muß man eine Konzentrationsreihe herstellen, die Viskositäten der Mischungen messen, dann kann man eine Kalibrierkurve erstellen oder mit Excel errechnen lassen.
Dazu benutzt man das bekannte Mischungskreuz, man muß jedoch hier mit den Mantissen der Viskositäten rechnen. Die Methode gilt streng genommen nur für die kinematische Viskosität und für Vol.-% von ähnlichen Flüssigkeiten (z.B. zwei Mineralöle):
"Man trägt die Mantissen der Viskositätswerte der Ausgangskomponenten links oben und links unten in ein rechteck ein und setzt in die Mitte die der gewünschten Viskosität. Dann bildet man in Richtung der Rechteckdiagonale die Differenzen. Diese ergeben das Mischungsverhältnis, das noch auf 100 % umgerechnet werden muß."
In Deinem Fall muß man nur die Mantisse der Viskosität der Mischung in der Mitte bestimmen und delogarithmieren.
Dann kanst Du das Ganze, was ich geschrieben habe, in der Pfeife rauchen, bis auf die Sache mit der Meßreihe und der Kalibrierkurve. Bei solchen Polymeren wie Zellulosederivaten spielen die Wasserstoffbrückenbindungen die entscheidende Rolle für die verdickende Wirkung und die Viskosität. Sowas kann man nicht berechnen.
Alles klar vielen Dank. Dann werde ich mal versuchen, das ich die Stoffe miteinander Löse und dann zu verschiedenen Zeitpunkten die Viskosität messe.
Dann beachte auch bitte, daß Lösungen von Zellulose-Derivaten in Wasser sog. nicht-Newtonsche Flüssigkeiten sind. Das bedeutet für die Messung, möglichst niedriges Schergefälle verwenden und für alle Messungen hohe Temperaturkonstanz (+/- 0,1° C) und Ablesen der Viskosität immer nach exakt derselben Zeit, ich nehme an Du verwendest ein Rotationsviskosimeter (Brookfield oder ähliche?).
Als Literatur empfehle ich:
Thomas G. Mezger; Das Rheologie Handbuch; Vincentz Verlag; 3. Aufl. 2010; ISBN: 978-3-86630-863-3
danke für die Antwort bei dem ersten Stoff handelt es sich quasi um Kleister