『壹』 如何用毛細管法測定液體粘度
高聚物相對分子質量的測定（黏度法)有對如何用毛細管法測定液體粘度的具體描述。此外毛細管粘度測定法血液粘度測定。
一、實驗目的
1.了解高聚物黏均相對分子質量的測定方法及原理；
2.掌握毛細管黏度計的使用方法，測定聚合物的黏均相對分子質量。
（技能要求：掌握封閉式毛細管粘度計的使用方法，實驗數據的作圖處理方法）。
二、實驗原理
黏度是液體流動時內摩擦力大小的反映。純溶劑黏度反映了溶劑分子間的內摩擦力效應，聚合物溶液的黏度是體系中溶劑分子間、溶質分子間及他們相互間內摩擦效應之和。
增比黏度ηsp定義為：
ηsp=（ŋ- ŋ0）/ŋ0= ŋr-1
η為聚合物溶液的黏度；ŋ0為純溶劑黏度；ŋr為相對黏度
比濃黏度ηsp/c和比濃對數黏度（ln ŋr）/c與高分子溶液濃度c的關系為：
ηsp/c=[η]+k1[η]2c
(ln ŋr) /c=[η]+k2[η]2c
其中：[η]為特徵黏度；反映了無限稀溶液中溶液分子與高分子間的內摩擦效應，它決定與溶劑的性質和聚合物的形態及大小。
對同一聚合物，兩直線方程外推所得截距[η]交於一點k1-k2=0.5；[η]值隨聚合物的摩爾質量有規律變化。
特徵黏度與聚合物摩爾質量的關系為：
[η]=k*Mηα
式中：Mη為黏均相對分子質量；k和α是溫度，聚合物及溶劑性質有關的常數。
本實驗採用毛細管法，當液體在重力作用下流經毛細管黏度計時，遵守公式：η/ρ=πhgr4t/8LV-mV/8πLt
式中：η為液體黏度；ρ為液體密度；L為毛細管長度；r為毛細管半徑；t為體積V的液體流經毛細管的時間；h為流過毛細管液體的平均液柱高度；g為重力加速度；m為動能校正系數（當V/r〈〈1時，m=1）
對某一給定毛細管黏度計，式可改寫為：
η/ρ=A*t-B/t
式中，當B〈1，t〉100s時，第二項可以忽略。通常測定在稀溶液中進行（c〈1g/ml），溶劑與溶液密度近似相等，則有：
ŋr= ŋ/ŋ0= t/t0
式中t和t0分別為溶液和純溶劑的流出時間。實驗中，測出不同濃度下聚合物對應的相應的相對黏度，可求出ηsp、ηsp/c、(ln ŋr) /c。以ηsp/c或(ln ŋr) /c對c作圖用外推法可求[η]。在已知k，α值條件下，可由[η]=K*Mηα計算聚合物黏均相對分子質量
三、實驗儀器與試劑
1.儀器：
恆溫槽；烏式黏度計；10mL吸量管2支；3號砂芯漏斗2支；100mL
容量瓶2個；秒錶。
2.試劑：
正丁醇（AR）；無水乙醇（AR）。
0.500g/100mL聚乙烯醇水溶液：准確稱取聚乙烯醇0.500g於燒杯中，加60mL蒸餾水，稍稍加熱使其溶解，冷至室溫，傾洗入100mL容量瓶中，滴加10滴正丁醇（消泡劑）。在25oC恆溫下，加水稀釋至100mL。用砂芯漏斗（3號）過濾溶液。
烏式黏度計
四、實驗步驟
1.准備工作：
打開儀器電源及製冷開關，將溫度設定為250C，待溫度恆定後在測量。
2.聚合物溶液粘度流出時間ti
（1）在粘度計中注入10mL聚合物溶液；
（2）測量時，將粘度計沿d管一側放倒，使計內溶液由b球全
部進入a球，再慢慢順時針抬起粘度計45度角度，使a球溶液順利
流入定體積c球，並注滿。此時可將粘度計豎直，多餘溶液及液
表面氣泡由f管流入b球，觀察記錄液面通過e1、e2刻度線時所用
的時間，即為要測得ti（平行測量2次，偏差〈 0.5秒）；
（3）再向粘度計原溶液中依次加入5mL、10 mL水，測量其ti。
3.水粘度流入時間t0的測量
用二次水洗粘度計3次，再向粘度計中注入1 0 mL左右的二次水，同步驟1測其流出時間t0（平行測量2次，偏差〈 0.5秒）。
4.粘度計最後清洗處理
測完後，傾凈計內水，使管內盡量不要有殘余水珠，將計內廢液倒入回收瓶中，去開粘度計活塞，側到放置於實驗台上。
五、實驗數據的記錄與處理
t1
t2
t(平均)
C
ŋr
ηsp
ηsp/c
lnηr/c
純聚乙烯醇
2』03」25
2』03」34
2』03」35
0.5
1.553
0.553
1.106
0.680
加5mL水
1』42」88
1』43」12
1』43」00
0.33
1.297
0.297
0.980
0.800
加10mL水
1』34」34
1』34」19
1』34」27
0.20
1.187
0.187
0.900
0.850
二次水10 mL
1』19」43
1』19」41
1』19」42
根據實驗數據以ηsp/c對c作圖，以(ln ŋr) /c對c作圖：
如上，圖知[η]=0.8767，再由[η]=K*Mηα可求出Mη
Mη=([η]/K)1/α=(0.8767/0.0002) 1/0.76=61931.0
分析：圖中不是所有點均在直線上，原因是實驗過程中兩個人記錄數據產生誤差；作圖時會產生誤差。
六、實驗注意事項：
（1）粘度計必須潔凈，高聚物溶液中若有絮狀物不能將它移入粘度計中。
(2)實驗過程中恆溫槽的溫度要恆定，溶液每次稀釋恆溫後才能測
(3)粘度計要垂直放置。實驗過程中不要振動粘度計。
(4)實驗前應先將溫度設定為250C，然後再進行實驗操作。
(5)每次向球中倒液體時不能留有氣泡。
七、思考題
1. 高聚物的特徵黏度與純溶劑的黏度為什麼不相等？
答：純溶劑黏度反映了溶劑分子間的內摩擦力效應，聚合物溶液的黏度則是體系中溶劑分子間、溶質分子間及他們相互間內摩擦效應之總和。
2. 用黏度法測定高聚物的相對分子質量時，高聚物留經毛細管的時間為什麼要大於100s？
答：對於某一給定毛細管黏度計，在η/ρ=A∙t-B/t中，當B<1，t>100s 時，第二項可忽略.
八、實驗總結
本次實驗我了解了高聚物黏均相對分子質量的測定方法及原理；掌握了毛細管黏度計的使用方法，測定聚合物的黏均相對分子質量的方法；學會了封閉式毛細管粘度計的使用方法，實驗數據的作圖處理方法。
，國內外用於血液粘度測定的方法主要分兩大類，一類是毛細管粘度測定法，另一類是旋轉式粘度測定法。
(1)毛細管粘度測量法：根據泊肅葉定律，液體流經毛細管時，將遵循下列公式：Q＝πr4∆P/8ηLL，式中的流量Q也等於V／t，V為流經毛細管的容積，t為流動的時間，代人泊肅葉公式：Q＝πr4∆P/8LV。將一定容量的液體流過一定長度的毛細管，則式中丌、r、AP、L、V均為已知數，因此通過測定液體流經毛細管的時間t即可計算出液體粘度η。一般情況下，液體在毛細管中流動是靠其自身重力驅動，其切變率不僅受管長與半徑的影響，而且還與驅動壓密切相關。驅動壓隨著液體的通過而不斷減小，切變率也將隨之不斷的降低。血漿屑牛頓型流體，其粘度與切變率關系不大，因此，毛細管粘度測定方法只適用血漿粘度的測定。用此類方法設計的粘度計多為毛細玻璃管粘度計，其製造較容易，操作簡單、售價低廉，精確度也較高，已為臨床和實驗室廣泛使用，其主要缺點是不適用於全血粘度的測定。
(2)旋轉式粘度測量方法：其測量粘度的原理是以一個能以不同轉速主動旋轉的物體，通過對被測液體的作用、帶動與其有同軸心的另一個物體被動地旋轉並產生一定大小的力阻，只要知道主動旋轉物體的幾何形狀，旋轉速度以及被動旋轉物體所產生的力距大小，就可以計算出被測液體所受的切應力和產生的切變率，利用公式η＝τ/γ，即可計算出被測液體的粘度(式中η為粘度、τ為切應力、γ為切變率)。利用此原理製造的粘度計為旋轉粘度計。目前常用的有錐板式粘度計和圓桶式粘度計。此類粘度計的主要結構為一旋轉的圓桶或圓板和同軸心的內層圓桶或圓錐，兩者之間狹窄的縫隙為被測液體樣品，內層圓桶或圓錐靠金屬扭絲K懸吊起來。此類粘度計的最大優點是可以通過改變旋轉速度改變切變率，可以測量很廣范圍內切變率(0．04-4000S-1)下的液體粘度。此外，兩旋轉物體間縫隙很小，故很少的液體樣品即可測量，並有很高的精確度，尤其適用於全血粘度的測量。
有關粘度的指標：粘度的國際單位為毫帕斯卡·秒(mPa·S)。
(1) 表觀粘度(apparent viscosity)：指非牛頓流體在某一切變率下測得的實際粘度。
(2)相對粘度(relativeviscosity)：是指兩種粘度的比值，故為一無量綱的量。血液的相對
粘度是全血粘度與血漿粘度的比。
(3)還原粘度(reced viscosity)：是全血粘度與紅細胞比容的比值，其計算公式為：RV＝ηb-1/Ht式中RV為還原粘度，η為全血粘度，Ht為紅細胞比容。還原粘度實際是指紅細胞為1％時的血液粘度，這樣可排除比容因素對血液粘度的影響，便於分析其它因素對血液粘度的影響。
(4)比粘度：是指被測液體的粘度與標准參照液粘度的比值，通常以水或生理鹽水作標准參照液，全血或血漿比粘度是全血或血漿粘度與水粘度的比值，比粘度也是一無量綱的量。
『貳』 誰知道落球法測量液體的粘滯系數的實驗報告
實驗十九 液體粘滯系數的測定
【實驗簡介】
當一種液體相對於其他固體、氣體運動，或同種液體內各部分之間有相對運動時，接觸面之間存在摩擦力。這種性質稱為液體的粘滯性。粘滯力的方向平行於接觸面，且使速度較快的物體減速，其大小與接觸面處的速度梯度成正比，比例系數 稱為粘度。 表徵液體粘滯性的強弱，測定的方法有(1)泊肅葉法，通過測定在恆定壓強差作用下，流經一毛細管的液體流量來求；（2）轉筒法，在兩同軸圓筒間充以待測液體，外筒做勻速運動，測內筒受到的粘滯力距；（3）阻尼法，測定扭擺、彈簧振子等在液體中運動周期或振幅的改變；（4）落體法，通過測量小球在液體中下落的運動狀態來求。
對液體粘滯性的研究在物理學、化學化工、生物工程、醫療、航空航天、水利、機械潤滑和液壓傳動等領域有廣泛的應用。本實驗採用落球法測定液體粘度。對液體粘滯性運動規律進行深入研究的人是斯托克斯。
圖19-1 斯托克斯
斯托克斯生平簡介
斯托克斯，G。G（George Gabriel stokes1819~1903）英國力學家、數學家。1819年8月13日生於斯克林，1903年2月1日卒於劍橋。
斯托克斯的主要貢獻是對粘性流體運動規律的研究。C．－L．－M．－H．納維從分子假設出發，將L．歐拉關於流體運動方程推廣，1821年獲得帶有一個反映粘性的常數的運動方程。1845年斯托克斯從改用連續系統的力學模型和牛頓關於粘性流體的物理規律出發，在《論運動中流體的內摩擦理論和彈性體平衡和運動的理論》中給出粘性流體運動的基本方程組，其中含有兩個常數，這組方程後稱納維-斯托克斯方程，它是流體力學中最基本的方程組。
【實驗目的】
1、掌握什麼是標征液體粘滯性強弱的重要參數；
2、學習測量液體的粘滯系數的方法；
【實驗儀器】
蓖麻油、玻璃圓筒（高約50cm，直徑5cm）、溫度計、秒錶、螺旋測微計、直尺。
【實驗原理】
1、粘滯系數的計算
若液體無限深廣，小球下落速度 較小情形時，有：
—粘滯系數 單位：
小球勻速運動時，三個力達到平衡：
令小球直徑為 ，並用 ， ， ，代入上式得
2、實驗時容器內徑為 ，液柱高度為 上式須修正為：
圖19-2 實驗裝置簡圖
給定參數：
重力加速度：
蓖麻油密度：
鋼球密度：
【實驗內容及要求】
1、將玻璃管調節豎直，標記出小球下落距離 （大約 ）；
2、記錄室溫 ；
3、用螺旋測微計測量小球直徑 ，重復六次測量，注意記錄螺旋測微計的零點讀數；
4、測量小球勻速下落 所需要的時間 ，重復六次測量；
5、用直尺測出玻璃管直徑 ，液面高度 ；
6、整理好實驗儀器。
【數據記錄】
溫度 ，玻璃管內直徑 mm，液面高度 mm，
測量小球直徑，零點讀數： mm， mm， mm
次數
1
2
3
4
5
6
下落速度的測量，下落距離 mm，
次數
1
2
3
4
5
6
【數據處理】
s
s
誤差分析：（說明實驗產生誤差的可能因素及影響大小）
【思考題】
1、如何判斷小球在作勻速運動？
2、如何判斷玻璃管是豎直的？
3、小球偏離中心軸線下落對實驗會帶來什麼樣的影響？
『叄』 用斯托克斯公式測定液體的粘滯系數應注意哪些問題
用落針法測定液體的動力粘度系數落針法測定液體粘度，使用中空長圓柱體（針）在待測液體中垂直下落，採用霍爾感測器和多功能毫秒計（單板機計時器）測量落針的速度，通過測量針的終極速度，確定粘度，並將其顯示出來。巧妙的取針裝置和投針裝置，使測量過程十分簡便，並且自動計算顯示結果。該法可測量不透明液體的粘度和液體密度。一、實驗目的1、學會用落針法測量液體的動力粘度系數。2、學慣用霍爾感測器與單板機記錄針的下落時間。二、儀器用具落針式動力粘度測定儀，游標卡尺，鋼直尺，物理天平，氣泡水準器，密度計等。三、實驗原理在半徑為R1的圓管中裝滿粘度為η的液體，讓長為L，半徑為R2的圓柱形針在管中沿軸線垂直下落，若離中心軸線距離為r的圓管狀液層的速度為V，作用在高為L的圓筒狀液面上的粘滯力為而作用在半徑為r＋dr的圓筒狀液面上的粘滯力為，所以，作用在這兩個圓筒狀液面之間的液體上的粘滯力為，而在這兩個圓狀液面之間的液體上下面的壓強差（P1－P2）構成的力為[－（2πγdγ）（P1－P2）]，這個力與粘滯力相平衡，即（1）若針在下落時的速度為υ∞解式（1）得（2）（3）又根據質量守恆方程，在單位時間內被落針推開的液體流量πV∞R22等於流過針和圓管間隙的流量q，即（4）把式（3）代入式（4）計算得（5）可以證明式（5）中（P1－P2）能夠寫成（見附錄）（6）上式中ρS為針的密度，ρL為液體的密度，g為重力加速度。把式（6）代入式（5）得（7）在以上推導中，假設容器的深度和針的長度均為無限，而實驗中圓管的深度和針的長度均為有限，所以，應以針實際勻速下落的速度V0代替V∞。這時式（7）要加一修正因子C，C近似為，式中Lr＝（L－2R1）／2R2，於是式（7）改寫成（8）若針落下一定距離1的時間為t，則可得V0＝1／t，代入式（8），得η的測量公式為（9）如果已PL、g，那麼測出R1、R2、L、I、t，再稱出針的質量m，就可以算出η。四、實驗裝置儀器由本體、落針、霍爾感測器和單板機計時器四部分組成。1、儀器本體本體結構如圖2所示，裝有待測液體的圓筒豎直固定在底座上。底座下部有調水平的螺釘，用一水淮泡指示底座的水平。底座上豎立的支架中部裝有霍爾感測器及溫度計和取針器。圓筒頂部的蓋子上裝有投針裝置（發射器），它包括喇叭形的導環和帶永久磁鐵的拉桿，此導環便於取針和讓針沿圓筒軸線下落。當取針器把針由圓筒底部提起時，針沿導環到達蓋子頂部，被拉桿上的永久磁鐵吸住，拉起拉桿，針將沿圓筒軸線自動下落。2．落針針如圖3所示，它是有機玻璃製成的內置鉛條的細長圓柱體，其外半徑為R2，平均密度為ρS改變鉛條的數量可以改變針的平均密度，在針內部的兩端裝有永久磁鐵，兩磁鐵異名磁極相對，而同名磁極間的距離為I。3．霍爾感測器圓柱狀靈敏度極高的開關型霍爾感測器固定在儀器本體上，輸出信號接到單板機計時器上，每當磁鐵經過霍爾感測器附近時，感測器輸出一個矩形脈沖，同時由LED（發光二極體）指示。4．單板機計時器以單板機為基礎的多功能毫秒計用以計時和處理數據由6個數碼管顯示。其面板如圖6－4所示，單板機計時器不僅可以計數、計時，還有存貯、運算和輸出等功能。
『肆』 液體粘滯系數的測定實驗
1. 體積相同 保證液柱高度相同，接下來可以在計算中把高度h消掉。
2. 保持測量時溫度的恆定。
3. 用待測液體潤洗，可以減小實驗誤差。
4. 對人體的血壓有一定的影響，凡使血液粘滯度增加的因素，都有可能加大外周阻力，血壓升高，而增加心臟負擔。
『伍』 「液體的黏度系數的測量」的物理實驗報告怎麼寫
我上星期剛做完……=_=！一大堆要怎麼說……不懂問老師或學習委員～
『陸』 液體粘滯系數的測定 思考題
[實驗器材]
奧氏粘度計、溫度計、秒錶、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸餾水、灑精等。
[實驗原理]
1840年泊肅葉（Poiseulle）研究了牛頓液體在玻管中的流動，他發現流經毛細管的水的流量V與壓力差 ΔP＝P1-P2、毛細管半徑r0的四次方及時間t成正比，與毛細管的長度L、液體的粘度η成反比。其表達式是：
（2一1）
則
（2一2）
圖2-1 奧氏粘度計
應用這一原理，奧氏特瓦爾德（1553一1932）設計製做了如圖2一1所示的粘度計。它用玻璃製成，P泡的位置較高，為測定液體體積的球，上下各有一刻痕A和B（A、B間的容器相當於量筒），在B之下是一段截面相等的毛細管BC；Q泡位置較低，且比P泡大，為儲液器。使用時豎直放置在恆溫槽中。如果我們採用直接法測量，需將一定量的液體由D管注入，然後用洗耳球或移液管把液休吸人P泡，高於A線，讓液體經毛細管自由下降。液體下落到A線時開始計時，至B線時停止計時，時間間隔為t秒，流經BC的液體體積為V。由於該部分液體向下流動，受到的壓強差是 P=ρgh，因此有關系式
（2-3）
但是在實際中h、r0、L、V都是難以測準的，尤其是h在測量過程中，隨著液體重力勢能的改變而正比地變化著，更無法測量。因此用式2-3進行測算，其誤差很大，實施也較為困難，因而我門通常採用比較法，即讓相同體積的標准液體如蒸餾水和待測液體分別流過同一粘度計，則有
（2-4）
（2-5）
將上述二式進行比較，可得
由於相同體積的液體作用在毛細管中液體的平均液柱高度h都相同，所以
（2-6）
從式2-6可以看出，要測某一待測液體的粘滯系數，只要測量流經毛細管的時間t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。從而使實驗簡化，並提高了測量的精確度。
此法對於牛頓液體（如酒精、血清或血漿）的測量來說，其測量精度高，操作簡便、並且裝置便宜。然而對於非牛頓液體來說就不太適宜，需換用其它的儀器，如旋轉粘度計、錐板粘度計等。
[實驗步驟]
測定某一溫度下酒精的粘滯系數
1．先用蒸餾水洗滌粘度汁三次，再用少量酒精（待測液）洗滌一次，甩干。
2．將粘度汁垂直地放人水缸，並在水缸中插人溫度汁。
3．用量筒（或移液管）取適量體積的酒精（如9毫升）注入粘度計，待幾分鍾後，記下水缸溫度。
4．用洗耳球從E端將酒精緩慢地吸至A刻度線以上，迅速移開洗耳球。當液面降到A處時，開啟停表；等液面降到B處時，卡住停表，記下表上的時間t2，如此重復五次，求出t2的平均值 和平均絕對誤差 。
5．將酒精從粘度計中倒人廢酒精瓶中，再用蒸餾水洗滌五次，甩干。
6．取與酒精相同體積的標准液體（蒸餾水）注入粘度汁，按4的方法，測出蒸餾水的t1，並求出 和 。
7．從附表2-2中查出選定溫度下水和酒精的密度ρ1、ρ2，以及在此溫度下蒸餾水的粘滯系數η1。
8．將以上數據代人2-6式算出酒精在選定溫度下的粘滯系數η2 。
[實驗記錄]
測量時的溫度 T＝ （℃）
水的密度 ρ1＝ （kg/m3）
酒精的密度 ρ2＝ （kg/m3）
水的粘滯系數η1＝ （Pa.S）
表2-1 酒精的粘滯系數的測定
次數 待測量
蒸餾水(t1) 蒸餾水（Δt） 灑精（t2) 灑精（Δt）
1
2
3
4
5
相對誤差
酒精的粘滯系數 （Pa.S）
平均絕對偏差
測量結果 （Pa.S）
[注意事項]
1.吸液體時要慢慢地吸，尤其快到A線時更應注意，不能吸得太猛，以免液體吸人洗耳球，而影響實驗結果。
2．在甩水和更換液體時，要小心不要折斷粘度計。
3．標准液體和待測液體的體積必須相等，否則無法進行比較。