Lepkość względna

Lepkość względna to parametr stosowany głównie w metodach kapilarnych, porównujący lepkość badanej cieczy z lepkością wody w tej samej temperaturze. To szybki sposób oceny, jak bardzo dana ciecz „opiera się przepływowi” w porównaniu do wody.

Czym jest lepkość względna?

Lepkość względna to stosunek lepkości dynamicznej cieczy do lepkości dynamicznej wody w identycznych warunkach temperaturowych. Formalnie wyraża się ją wzorem:

η_wzgl = η_cieczy / η_wody

Jeśli ciecz ma lepkość 50 cP, a woda 1 cP, to jej lepkość względna wynosi 50. Oznacza to, że ciecz jest 50 razy „gęstsza w przepływie” niż woda.

Dlaczego używa się lepkości względnej?

Parametr stosuje się w sytuacjach, gdy:

• używany jest lepkościomierz kapilarny (Ubbelohde, Cannon–Fenske, Ostwald),
• porównuje się różne ciecze względem wody jako punktu odniesienia,
• ważny jest czas przepływu, a nie fizyczna lepkość bezwzględna,
• analizuje się polimery, roztwory, dodatki do olejów i paliw.

W metodach kapilarnych mierzy się czas wypływu wody oraz czas wypływu próbki, a następnie oblicza lepkość względną jako stosunek czasów skorygowanych o stałą lepkościomierza.

Relacja między lepkością względną, cP i cSt

Lepkość względną można łatwo przeliczyć na lepkość znaną z pomiarów petrochemicznych:

1. Z cP:

η_wzgl = cP / 1

ponieważ woda w ~20°C ma lepkość 1 cP.

2. Z cSt i gęstości:

η_wzgl = cSt × ρ

gdzie ρ to gęstość cieczy w g/cm³.

Przykład: olej o lepkości 100 cSt i gęstości 0,87 ma lepkość względną ok. 87.

Przykład praktyczny

Jeśli w kapilarnym viskozymetrze:

• czas przepływu wody wynosi 85 s,
• czas przepływu oleju wynosi 510 s,

wtedy lepkość względna wynosi dokładnie 510 / 85 = 6,0. Oznacza to, że olej przepływa 6 razy wolniej niż woda.

Gdzie stosuje się lepkość względną?

• petrochemia i laboratoria olejowe,
• analiza jakości polimerów i roztworów polimerowych,
• kontrola jakości cieczy niutonowskich,
• porównanie dodatków uszlachetniających do olejów,
• metody kapilarne z norm ASTM i ISO.

Lepkość względna jest szczególnie istotna, gdy zależy nam na analizie wpływu temperatury i składu cieczy na jej zachowanie w przepływie. Opracowanie redakcyjne.