viscousiteit

Viscositeit, ook wel viscousiteit genoemd, is een eigenschap van vloeistoffen die hun weerstand tegen vervorming bij een gegeven vervormingssnelheid beschrijft. In eenvoudige termen geeft het aan hoe stroperig of vloeiend een vloeistof is wanneer deze stroomt. De mechanische beschrijving berust op de relatie tussen shear stress en shear rate, zoals vastgelegd in de wetten van de vloeistoffen.

Er zijn twee hoofdtypen viscositeit. De dynamische (of absolute) viscositeit μ is de proportioneeliteitsconstante tussen shear stress en shear rate. De kinematische viscositeit ν is μ gedeeld door de dichtheid ρ: ν = μ/ρ. Eenheden zijn onder meer pascalseconden (Pa·s) voor μ en vierkante meter per seconde (m^2/s) voor ν; sering worden voor ν ook centistokes (cSt) gebruikt, vooral bij vloeistoffen zoals oliën.

Newtoniaanse vloeistoffen behouden hun viscositeit ongeacht de vervormingssnelheid. Niet-Newtoniaanse vloeistoffen vertonen daarentegen een viscositeit die verandert met de shear rate; voorbeelden zijn vervlokkende (pseudoplastische) of stroperigere (dilatante) vloeistoffen. Ook tijdsafhankelijke gedrag kan voorkomen (thixotropie, rheopectie) of een plastische drempel, zoals bij Bingham-vloeistoffen.

Temperatuur heeft een belangrijke invloed: voor de meeste vloeistoffen daalt de viscositeit bij toenemende temperatuur. Bij gassen geldt vaak andersom: de dynamische viscositeit neemt toe met temperatuur. Druk kan eveneens een rol spelen, vooral bij persistente lange-keten stoffen.

Toepassingen en meting: viscositeit is cruciaal voor het ontwerp van smering, pompen en pijpleidingen, proceschemie en voedseltechnologie. Viscositeit wordt gemeten met viscometers, waaronder capillaire viscometers (bij lage viscositeit) en roterende viscometers zoals cone-plate of parallel-plate systemen (voor hogere en niet-Newtoniaanse viscositeit).