Kapillaariviskosimetreillä

Kapillaariviskosimetreillä tarkoitetaan viskositeetin mittausmenetelmiä, joissa nestettä johdetaan kapillaariputken läpi gravitaatiovoiman avulla ja ajasta, jonka neste tarvitsee kulkeakseen tiettyjen merkkien välinen etäisyyden, mitataan. Yleisimpiä laitteita ovat Ostwaldin viskosimetri ja Ubbelohden viskosimetri, joista kummassakin kapillaarin geometria ja lämpötilan kontrollointi määrittelevät mittausvakioiden arvot. Tuloksena saadaan dynami­nen viskositeetti (η) tai suhteellinen viskositeetti, joka usein ilmoitetaan nesteen ja veden viskositeettien suhteena.

Periaate perustuu Poiseuillein lakiin: nestemäisen virtausaika t on mitattava ja viskositeetti on proporsionalinen sekä nesteen tiheyteen että kapillaarin geometriaan liittyviin tekijöihin. Keskeistä on lämpötilan hallinta, sillä viskositeetti riippuu voimakkaasti lämpötilasta. Ostwaldin viskosimeterissä nesteen täytyy virrata kapillaarin alas ala- ja ylämerkkien välillä ja aikaa mitataan; Ubbelohden laitteessa käyttökapillaarin lisäksi on varastosäiliö, joka parantaa mittauksen toistettavuutta.

Sovellukset ja rajoitukset: kapillaariviskosimetrejä käytetään laajasti laboratorioissa, laadunvarmistuksessa ja tutkimuksessa nesteiden viskositeetin nopeaan mittaukseen, esimerkiksi öljyissä, liuottimissa ja polymeeriliuoksissa. Ne mittaavat pääasiassa Newtonin nesteitä; epäpuhtaat tai suuri-sähkyisiä suspensioita sekä erittäin viskoisia näytteitä voidaan mitata rajoitetusti. Tulos riippuu suuresti näytteen puhtaudesta ja kapillaarin kalibroinnista, sekä tarkasta lämpötilan valvonnasta.