Viskositätstests

Viskositätstests beschreiben das Fließverhalten von Flüssigkeiten unter definierten Bedingungen. Die dynamische Viskosität μ misst den Widerstand gegen Scherung, während die kinematische Viskosität ν = μ/ρ den Zusatz der Dichte berücksichtigt. Da Viskosität stark temperaturabhängig ist, werden Messungen unter genau kontrollierten Temperaturen durchgeführt.

Gängige Messverfahren sind Capillary-Viscometry und Rotationalviscometry. Capillary-Viscometry, zu dem Ubbelohde- oder Cannon-Fenske-Viskometer gehören, bestimmt die dynamische Viskosität aus dem Zeitverlauf des Fließens einer definierten Flüssigkeit durch ein Kapillarröhrchen. Rotationalviscometry nutzt eine Drehspindel oder einen Rotationsrange, um die Viskosität bei vorgegebenen Scherraten bzw. Scherbelastungen zu messen. Weitere Methoden umfassen Fallball- und Cone-Plate-Viscometry, die je nach Flüssigkeit und gewünschtem Messbereich eingesetzt werden.

Die Ergebnisse werden in Einheiten wie Pa·s (dynamische Viskosität) oder mPa·s angegeben; die kinematische Viskosität wird typischerweise in mm²/s oder centistokes (cSt) angegeben. 1 cSt entspricht 1 mm²/s und ca. 1e-6 m²/s. Die Wahl der Einheit hängt von Referenzstandards und Anwendungsgebiet ab. Temperaturen werden üblicherweise bei 20°C gemessen, bei Schmierstoffen häufiger bei 40°C oder 100°C, da sich Viskosität mit Temperatur ändert.

Standards und Anwendungen: ISO- und ASTM-Normen legen Messbedingungen, Temperatursteuerung, Probenvorbereitung und Auswertungsverfahren fest, um Vergleichbarkeit sicherzustellen. Viskositätstests finden breite Anwendung in der Öl-, Kraftstoff-, Lack-, Lebensmittel- und Polymerindustrie sowie in der Qualitätskontrolle und Forschung, insbesondere zur Bewertung von Flüssigkeitsstabilität, Lagerfähigkeit und Verarbeitungseigenschaften. Nicht-Newtonsche Fluide erfordern zusätzliche Kennwerte, da ihr Viskositätsverhalten von der Scherbelastung abhängt.