Perché misurare la viscosità?
La viscosità è una proprietà fisico-chimica fondamentale che caratterizza la resistenza interna di un fluido allo scorrimento. Nei processi industriali, viene monitorato come indicatore della qualità del prodotto, dell’uniformità della formulazione, della contaminazione, del degrado e della stabilità del processo. Le variazioni di viscosità possono indicare cambiamenti nella composizione, nel controllo della temperatura, nell’invecchiamento o nelle condizioni operative, rendendola un parametro fondamentale per la garanzia della qualità, l’ottimizzazione dei processi e la protezione delle apparecchiature.
Quali sono le applicazioni tipiche della misura della viscosità?
La misura della viscosità trova ampio impiego in applicazioni in cui è necessario controllare il comportamento del flusso dei liquidi, la stabilità delle formulazioni e le prestazioni dei prodotti. Tra gli esempi tipici figurano oli lubrificanti, combustibili, prodotti chimici intermedi, additivi, solventi, polimeri, rivestimenti e altri fluidi utilizzati nei processi industriali. Il monitoraggio continuo della viscosità garantisce una qualità costante del prodotto, condizioni di produzione ripetibili e un controllo affidabile del processo.
Come si misura la viscosità?
La viscosità può essere determinata utilizzando tecniche di laboratorio quali il viscosimetro rotativo, capillare, a sfera cadente o oscillante. Per le applicazioni di processo, i sensori di viscosità in-line consentono di effettuare misure continue direttamente sulla linea di produzione. Se abbinate alla misura della densità e della temperatura, le tecnologie in-line forniscono informazioni in tempo reale sulle condizioni dei fluidi, sulle variazioni di composizione e sulla stabilità del processo.
A quale temperatura viene misurata la viscosità?
La viscosità deve sempre essere specificata a una temperatura definita, poiché dipende in larga misura dalla temperatura. Le temperature di riferimento più comuni sono 20 °C, 40 °C e 100 °C, a seconda dell'applicazione, del tipo di liquido e della norma applicabile. Un valore di viscosità riportato senza la temperatura corrispondente è incompleto e può trarre in inganno.
In che modo la viscosità è legata alla temperatura?
Per la maggior parte dei liquidi, la viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura, poiché la mobilità molecolare aumenta e la resistenza interna al flusso si riduce. Al contrario, una diminuzione della temperatura aumenta la viscosità e può influire in modo significativo sulla pompabilità, sulla portata e sulle prestazioni del processo. Una misura accurata della viscosità richiede quindi un controllo stabile della temperatura o una compensazione termica.
Qual è la differenza tra viscosità dinamica e viscosità cinematica?
La viscosità dinamica quantifica la resistenza interna di un fluido al flusso indotto dal taglio. La viscosità cinematica, espressa come ν\nuν, descrive il rapporto tra la viscosità dinamica e la densità. La viscosità dinamica è direttamente correlata allo sforzo di taglio, mentre la viscosità cinematica viene comunemente utilizzata quando è rilevante il comportamento del flusso per effetto della gravità, ad esempio nel caso di oli e carburanti.
Che cos'è un fluido newtoniano?
Un fluido newtoniano presenta una viscosità costante a una data temperatura, indipendentemente dalla velocità di taglio applicata. La sua sollecitazione di taglio è linearmente proporzionale alla velocità di taglio, il che garantisce un comportamento del flusso prevedibile durante il pompaggio, la miscelazione o la circolazione. I fluidi la cui viscosità varia in funzione della velocità di taglio sono classificati come non newtoniani e possono presentare un comportamento di assottigliamento al taglio, di ispessimento al taglio o dipendente dal tempo.