『壹』 如何用毛细管法测定液体粘度
高聚物相对分子质量的测定（黏度法)有对如何用毛细管法测定液体粘度的具体描述。此外毛细管粘度测定法血液粘度测定。
一、实验目的
1.了解高聚物黏均相对分子质量的测定方法及原理；
2.掌握毛细管黏度计的使用方法，测定聚合物的黏均相对分子质量。
（技能要求：掌握封闭式毛细管粘度计的使用方法，实验数据的作图处理方法）。
二、实验原理
黏度是液体流动时内摩擦力大小的反映。纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应，聚合物溶液的黏度是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之和。
增比黏度ηsp定义为：
ηsp=（ŋ- ŋ0）/ŋ0= ŋr-1
η为聚合物溶液的黏度；ŋ0为纯溶剂黏度；ŋr为相对黏度
比浓黏度ηsp/c和比浓对数黏度（ln ŋr）/c与高分子溶液浓度c的关系为：
ηsp/c=[η]+k1[η]2c
(ln ŋr) /c=[η]+k2[η]2c
其中：[η]为特征黏度；反映了无限稀溶液中溶液分子与高分子间的内摩擦效应，它决定与溶剂的性质和聚合物的形态及大小。
对同一聚合物，两直线方程外推所得截距[η]交于一点k1-k2=0.5；[η]值随聚合物的摩尔质量有规律变化。
特征黏度与聚合物摩尔质量的关系为：
[η]=k*Mηα
式中：Mη为黏均相对分子质量；k和α是温度，聚合物及溶剂性质有关的常数。
本实验采用毛细管法，当液体在重力作用下流经毛细管黏度计时，遵守公式：η/ρ=πhgr4t/8LV-mV/8πLt
式中：η为液体黏度；ρ为液体密度；L为毛细管长度；r为毛细管半径；t为体积V的液体流经毛细管的时间；h为流过毛细管液体的平均液柱高度；g为重力加速度；m为动能校正系数（当V/r〈〈1时，m=1）
对某一给定毛细管黏度计，式可改写为：
η/ρ=A*t-B/t
式中，当B〈1，t〉100s时，第二项可以忽略。通常测定在稀溶液中进行（c〈1g/ml），溶剂与溶液密度近似相等，则有：
ŋr= ŋ/ŋ0= t/t0
式中t和t0分别为溶液和纯溶剂的流出时间。实验中，测出不同浓度下聚合物对应的相应的相对黏度，可求出ηsp、ηsp/c、(ln ŋr) /c。以ηsp/c或(ln ŋr) /c对c作图用外推法可求[η]。在已知k，α值条件下，可由[η]=K*Mηα计算聚合物黏均相对分子质量
三、实验仪器与试剂
1.仪器：
恒温槽；乌式黏度计；10mL吸量管2支；3号砂芯漏斗2支；100mL
容量瓶2个；秒表。
2.试剂：
正丁醇（AR）；无水乙醇（AR）。
0.500g/100mL聚乙烯醇水溶液：准确称取聚乙烯醇0.500g于烧杯中，加60mL蒸馏水，稍稍加热使其溶解，冷至室温，倾洗入100mL容量瓶中，滴加10滴正丁醇（消泡剂）。在25oC恒温下，加水稀释至100mL。用砂芯漏斗（3号）过滤溶液。
乌式黏度计
四、实验步骤
1.准备工作：
打开仪器电源及制冷开关，将温度设定为250C，待温度恒定后在测量。
2.聚合物溶液粘度流出时间ti
（1）在粘度计中注入10mL聚合物溶液；
（2）测量时，将粘度计沿d管一侧放倒，使计内溶液由b球全
部进入a球，再慢慢顺时针抬起粘度计45度角度，使a球溶液顺利
流入定体积c球，并注满。此时可将粘度计竖直，多余溶液及液
表面气泡由f管流入b球，观察记录液面通过e1、e2刻度线时所用
的时间，即为要测得ti（平行测量2次，偏差〈 0.5秒）；
（3）再向粘度计原溶液中依次加入5mL、10 mL水，测量其ti。
3.水粘度流入时间t0的测量
用二次水洗粘度计3次，再向粘度计中注入1 0 mL左右的二次水，同步骤1测其流出时间t0（平行测量2次，偏差〈 0.5秒）。
4.粘度计最后清洗处理
测完后，倾净计内水，使管内尽量不要有残余水珠，将计内废液倒入回收瓶中，去开粘度计活塞，侧到放置于实验台上。
五、实验数据的记录与处理
t1
t2
t(平均)
C
ŋr
ηsp
ηsp/c
lnηr/c
纯聚乙烯醇
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
根据实验数据以ηsp/c对c作图，以(ln ŋr) /c对c作图：
如上，图知[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：图中不是所有点均在直线上，原因是实验过程中两个人记录数据产生误差；作图时会产生误差。
六、实验注意事项：
（1）粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。
(2)实验过程中恒温槽的温度要恒定，溶液每次稀释恒温后才能测
(3)粘度计要垂直放置。实验过程中不要振动粘度计。
(4)实验前应先将温度设定为250C，然后再进行实验操作。
(5)每次向球中倒液体时不能留有气泡。
七、思考题
1. 高聚物的特征黏度与纯溶剂的黏度为什么不相等？
答：纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力效应，聚合物溶液的黏度则是体系中溶剂分子间、溶质分子间及他们相互间内摩擦效应之总和。
2. 用黏度法测定高聚物的相对分子质量时，高聚物留经毛细管的时间为什么要大于100s？
答：对于某一给定毛细管黏度计，在η/ρ=A∙t-B/t中，当B<1，t>100s 时，第二项可忽略.
八、实验总结
本次实验我了解了高聚物黏均相对分子质量的测定方法及原理；掌握了毛细管黏度计的使用方法，测定聚合物的黏均相对分子质量的方法；学会了封闭式毛细管粘度计的使用方法，实验数据的作图处理方法。
，国内外用于血液粘度测定的方法主要分两大类，一类是毛细管粘度测定法，另一类是旋转式粘度测定法。
(1)毛细管粘度测量法：根据泊肃叶定律，液体流经毛细管时，将遵循下列公式：Q＝πr4∆P/8ηLL，式中的流量Q也等于V／t，V为流经毛细管的容积，t为流动的时间，代人泊肃叶公式：Q＝πr4∆P/8LV。将一定容量的液体流过一定长度的毛细管，则式中丌、r、AP、L、V均为已知数，因此通过测定液体流经毛细管的时间t即可计算出液体粘度η。一般情况下，液体在毛细管中流动是靠其自身重力驱动，其切变率不仅受管长与半径的影响，而且还与驱动压密切相关。驱动压随着液体的通过而不断减小，切变率也将随之不断的降低。血浆屑牛顿型流体，其粘度与切变率关系不大，因此，毛细管粘度测定方法只适用血浆粘度的测定。用此类方法设计的粘度计多为毛细玻璃管粘度计，其制造较容易，操作简单、售价低廉，精确度也较高，已为临床和实验室广泛使用，其主要缺点是不适用于全血粘度的测定。
(2)旋转式粘度测量方法：其测量粘度的原理是以一个能以不同转速主动旋转的物体，通过对被测液体的作用、带动与其有同轴心的另一个物体被动地旋转并产生一定大小的力阻，只要知道主动旋转物体的几何形状，旋转速度以及被动旋转物体所产生的力距大小，就可以计算出被测液体所受的切应力和产生的切变率，利用公式η＝τ/γ，即可计算出被测液体的粘度(式中η为粘度、τ为切应力、γ为切变率)。利用此原理制造的粘度计为旋转粘度计。目前常用的有锥板式粘度计和圆桶式粘度计。此类粘度计的主要结构为一旋转的圆桶或圆板和同轴心的内层圆桶或圆锥，两者之间狭窄的缝隙为被测液体样品，内层圆桶或圆锥靠金属扭丝K悬吊起来。此类粘度计的最大优点是可以通过改变旋转速度改变切变率，可以测量很广范围内切变率(0．04-4000S-1)下的液体粘度。此外，两旋转物体间缝隙很小，故很少的液体样品即可测量，并有很高的精确度，尤其适用于全血粘度的测量。
有关粘度的指标：粘度的国际单位为毫帕斯卡·秒(mPa·S)。
(1) 表观粘度(apparent viscosity)：指非牛顿流体在某一切变率下测得的实际粘度。
(2)相对粘度(relativeviscosity)：是指两种粘度的比值，故为一无量纲的量。血液的相对
粘度是全血粘度与血浆粘度的比。
(3)还原粘度(reced viscosity)：是全血粘度与红细胞比容的比值，其计算公式为：RV＝ηb-1/Ht式中RV为还原粘度，η为全血粘度，Ht为红细胞比容。还原粘度实际是指红细胞为1％时的血液粘度，这样可排除比容因素对血液粘度的影响，便于分析其它因素对血液粘度的影响。
(4)比粘度：是指被测液体的粘度与标准参照液粘度的比值，通常以水或生理盐水作标准参照液，全血或血浆比粘度是全血或血浆粘度与水粘度的比值，比粘度也是一无量纲的量。
『贰』 谁知道落球法测量液体的粘滞系数的实验报告
实验十九 液体粘滞系数的测定
【实验简介】
当一种液体相对于其他固体、气体运动，或同种液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在摩擦力。这种性质称为液体的粘滞性。粘滞力的方向平行于接触面，且使速度较快的物体减速，其大小与接触面处的速度梯度成正比，比例系数 称为粘度。 表征液体粘滞性的强弱，测定的方法有(1)泊肃叶法，通过测定在恒定压强差作用下，流经一毛细管的液体流量来求；（2）转筒法，在两同轴圆筒间充以待测液体，外筒做匀速运动，测内筒受到的粘滞力距；（3）阻尼法，测定扭摆、弹簧振子等在液体中运动周期或振幅的改变；（4）落体法，通过测量小球在液体中下落的运动状态来求。
对液体粘滞性的研究在物理学、化学化工、生物工程、医疗、航空航天、水利、机械润滑和液压传动等领域有广泛的应用。本实验采用落球法测定液体粘度。对液体粘滞性运动规律进行深入研究的人是斯托克斯。
图19-1 斯托克斯
斯托克斯生平简介
斯托克斯，G。G（George Gabriel stokes1819~1903）英国力学家、数学家。1819年8月13日生于斯克林，1903年2月1日卒于剑桥。
斯托克斯的主要贡献是对粘性流体运动规律的研究。C．－L．－M．－H．纳维从分子假设出发，将L．欧拉关于流体运动方程推广，1821年获得带有一个反映粘性的常数的运动方程。1845年斯托克斯从改用连续系统的力学模型和牛顿关于粘性流体的物理规律出发，在《论运动中流体的内摩擦理论和弹性体平衡和运动的理论》中给出粘性流体运动的基本方程组，其中含有两个常数，这组方程后称纳维-斯托克斯方程，它是流体力学中最基本的方程组。
【实验目的】
1、掌握什么是标征液体粘滞性强弱的重要参数；
2、学习测量液体的粘滞系数的方法；
【实验仪器】
蓖麻油、玻璃圆筒（高约50cm，直径5cm）、温度计、秒表、螺旋测微计、直尺。
【实验原理】
1、粘滞系数的计算
若液体无限深广，小球下落速度 较小情形时，有：
—粘滞系数 单位：
小球匀速运动时，三个力达到平衡：
令小球直径为 ，并用 ， ， ，代入上式得
2、实验时容器内径为 ，液柱高度为 上式须修正为：
图19-2 实验装置简图
给定参数：
重力加速度：
蓖麻油密度：
钢球密度：
【实验内容及要求】
1、将玻璃管调节竖直，标记出小球下落距离 （大约 ）；
2、记录室温 ；
3、用螺旋测微计测量小球直径 ，重复六次测量，注意记录螺旋测微计的零点读数；
4、测量小球匀速下落 所需要的时间 ，重复六次测量；
5、用直尺测出玻璃管直径 ，液面高度 ；
6、整理好实验仪器。
【数据记录】
温度 ，玻璃管内直径 mm，液面高度 mm，
测量小球直径，零点读数： mm， mm， mm
次数
1
2
3
4
5
6
下落速度的测量，下落距离 mm，
次数
1
2
3
4
5
6
【数据处理】
s
s
误差分析：（说明实验产生误差的可能因素及影响大小）
【思考题】
1、如何判断小球在作匀速运动？
2、如何判断玻璃管是竖直的？
3、小球偏离中心轴线下落对实验会带来什么样的影响？
『叁』 用斯托克斯公式测定液体的粘滞系数应注意哪些问题
用落针法测定液体的动力粘度系数落针法测定液体粘度，使用中空长圆柱体（针）在待测液体中垂直下落，采用霍尔传感器和多功能毫秒计（单板机计时器）测量落针的速度，通过测量针的终极速度，确定粘度，并将其显示出来。巧妙的取针装置和投针装置，使测量过程十分简便，并且自动计算显示结果。该法可测量不透明液体的粘度和液体密度。一、实验目的1、学会用落针法测量液体的动力粘度系数。2、学习用霍尔传感器与单板机记录针的下落时间。二、仪器用具落针式动力粘度测定仪，游标卡尺，钢直尺，物理天平，气泡水准器，密度计等。三、实验原理在半径为R1的圆管中装满粘度为η的液体，让长为L，半径为R2的圆柱形针在管中沿轴线垂直下落，若离中心轴线距离为r的圆管状液层的速度为V，作用在高为L的圆筒状液面上的粘滞力为而作用在半径为r＋dr的圆筒状液面上的粘滞力为，所以，作用在这两个圆筒状液面之间的液体上的粘滞力为，而在这两个圆状液面之间的液体上下面的压强差（P1－P2）构成的力为[－（2πγdγ）（P1－P2）]，这个力与粘滞力相平衡，即（1）若针在下落时的速度为υ∞解式（1）得（2）（3）又根据质量守恒方程，在单位时间内被落针推开的液体流量πV∞R22等于流过针和圆管间隙的流量q，即（4）把式（3）代入式（4）计算得（5）可以证明式（5）中（P1－P2）能够写成（见附录）（6）上式中ρS为针的密度，ρL为液体的密度，g为重力加速度。把式（6）代入式（5）得（7）在以上推导中，假设容器的深度和针的长度均为无限，而实验中圆管的深度和针的长度均为有限，所以，应以针实际匀速下落的速度V0代替V∞。这时式（7）要加一修正因子C，C近似为，式中Lr＝（L－2R1）／2R2，于是式（7）改写成（8）若针落下一定距离1的时间为t，则可得V0＝1／t，代入式（8），得η的测量公式为（9）如果已PL、g，那么测出R1、R2、L、I、t，再称出针的质量m，就可以算出η。四、实验装置仪器由本体、落针、霍尔传感器和单板机计时器四部分组成。1、仪器本体本体结构如图2所示，装有待测液体的圆筒竖直固定在底座上。底座下部有调水平的螺钉，用一水淮泡指示底座的水平。底座上竖立的支架中部装有霍尔传感器及温度计和取针器。圆筒顶部的盖子上装有投针装置（发射器），它包括喇叭形的导环和带永久磁铁的拉杆，此导环便于取针和让针沿圆筒轴线下落。当取针器把针由圆筒底部提起时，针沿导环到达盖子顶部，被拉杆上的永久磁铁吸住，拉起拉杆，针将沿圆筒轴线自动下落。2．落针针如图3所示，它是有机玻璃制成的内置铅条的细长圆柱体，其外半径为R2，平均密度为ρS改变铅条的数量可以改变针的平均密度，在针内部的两端装有永久磁铁，两磁铁异名磁极相对，而同名磁极间的距离为I。3．霍尔传感器圆柱状灵敏度极高的开关型霍尔传感器固定在仪器本体上，输出信号接到单板机计时器上，每当磁铁经过霍尔传感器附近时，传感器输出一个矩形脉冲，同时由LED（发光二极管）指示。4．单板机计时器以单板机为基础的多功能毫秒计用以计时和处理数据由6个数码管显示。其面板如图6－4所示，单板机计时器不仅可以计数、计时，还有存贮、运算和输出等功能。
『肆』 液体粘滞系数的测定实验
1. 体积相同 保证液柱高度相同，接下来可以在计算中把高度h消掉。
2. 保持测量时温度的恒定。
3. 用待测液体润洗，可以减小实验误差。
4. 对人体的血压有一定的影响，凡使血液粘滞度增加的因素，都有可能加大外周阻力，血压升高，而增加心脏负担。
『伍』 “液体的黏度系数的测量”的物理实验报告怎么写
我上星期刚做完……=_=！一大堆要怎么说……不懂问老师或学习委员～
『陆』 液体粘滞系数的测定 思考题
[实验器材]
奥氏粘度计、温度计、秒表、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸馏水、洒精等。
[实验原理]
1840年泊肃叶（Poiseulle）研究了牛顿液体在玻管中的流动，他发现流经毛细管的水的流量V与压力差 ΔP＝P1-P2、毛细管半径r0的四次方及时间t成正比，与毛细管的长度L、液体的粘度η成反比。其表达式是：
（2一1）
则
（2一2）
图2-1 奥氏粘度计
应用这一原理，奥氏特瓦尔德（1553一1932）设计制做了如图2一1所示的粘度计。它用玻璃制成，P泡的位置较高，为测定液体体积的球，上下各有一刻痕A和B（A、B间的容器相当于量筒），在B之下是一段截面相等的毛细管BC；Q泡位置较低，且比P泡大，为储液器。使用时竖直放置在恒温槽中。如果我们采用直接法测量，需将一定量的液体由D管注入，然后用洗耳球或移液管把液休吸人P泡，高于A线，让液体经毛细管自由下降。液体下落到A线时开始计时，至B线时停止计时，时间间隔为t秒，流经BC的液体体积为V。由于该部分液体向下流动，受到的压强差是 P=ρgh，因此有关系式
（2-3）
但是在实际中h、r0、L、V都是难以测准的，尤其是h在测量过程中，随着液体重力势能的改变而正比地变化着，更无法测量。因此用式2-3进行测算，其误差很大，实施也较为困难，因而我门通常采用比较法，即让相同体积的标准液体如蒸馏水和待测液体分别流过同一粘度计，则有
（2-4）
（2-5）
将上述二式进行比较，可得
由于相同体积的液体作用在毛细管中液体的平均液柱高度h都相同，所以
（2-6）
从式2-6可以看出，要测某一待测液体的粘滞系数，只要测量流经毛细管的时间t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。从而使实验简化，并提高了测量的精确度。
此法对于牛顿液体（如酒精、血清或血浆）的测量来说，其测量精度高，操作简便、并且装置便宜。然而对于非牛顿液体来说就不太适宜，需换用其它的仪器，如旋转粘度计、锥板粘度计等。
[实验步骤]
测定某一温度下酒精的粘滞系数
1．先用蒸馏水洗涤粘度汁三次，再用少量酒精（待测液）洗涤一次，甩干。
2．将粘度汁垂直地放人水缸，并在水缸中插人温度汁。
3．用量筒（或移液管）取适量体积的酒精（如9毫升）注入粘度计，待几分钟后，记下水缸温度。
4．用洗耳球从E端将酒精缓慢地吸至A刻度线以上，迅速移开洗耳球。当液面降到A处时，开启停表；等液面降到B处时，卡住停表，记下表上的时间t2，如此重复五次，求出t2的平均值 和平均绝对误差 。
5．将酒精从粘度计中倒人废酒精瓶中，再用蒸馏水洗涤五次，甩干。
6．取与酒精相同体积的标准液体（蒸馏水）注入粘度汁，按4的方法，测出蒸馏水的t1，并求出 和 。
7．从附表2-2中查出选定温度下水和酒精的密度ρ1、ρ2，以及在此温度下蒸馏水的粘滞系数η1。
8．将以上数据代人2-6式算出酒精在选定温度下的粘滞系数η2 。
[实验记录]
测量时的温度 T＝ （℃）
水的密度 ρ1＝ （kg/m3）
酒精的密度 ρ2＝ （kg/m3）
水的粘滞系数η1＝ （Pa.S）
表2-1 酒精的粘滞系数的测定
次数 待测量
蒸馏水(t1) 蒸馏水（Δt） 洒精（t2) 洒精（Δt）
1
2
3
4
5
相对误差
酒精的粘滞系数 （Pa.S）
平均绝对偏差
测量结果 （Pa.S）
[注意事项]
1.吸液体时要慢慢地吸，尤其快到A线时更应注意，不能吸得太猛，以免液体吸人洗耳球，而影响实验结果。
2．在甩水和更换液体时，要小心不要折断粘度计。
3．标准液体和待测液体的体积必须相等，否则无法进行比较。