Tin tức và thông tin
Độ nhớt của chất lỏng là gì? Công thức và cách đo chính xác
2026-09-16
Độ nhớt của chất lỏng là đại lượng thể hiện mức độ cản trở chuyển động giữa các lớp chất lỏng khi chúng trượt lên nhau. Vậy độ nhớt chất lỏng là gì?Hiểu đơn giản, độ nhớt cho biết chất lỏng “đặc” hay “loãng” và khả năng chảy nhanh hay chậm.
Độ nhớt của chất lỏng là gì?
Độ nhớt là đặc tính biểu thị lực ma sát nội tại sinh ra giữa các lớp chất lỏng đang chuyển động với vận tốc khác nhau. Lực cản càng lớn thì chất lỏng càng khó chảy và độ nhớt càng cao. Độ nhớt của chất lỏng thường được chia thành hai loại:
- Độ nhớt động lực học: Biểu thị lực cản bên trong của chất lỏng khi các lớp chất lỏng chuyển động tương đối với nhau.
- Độ nhớt động học: Biểu thị mối quan hệ giữa độ nhớt động lực học và khối lượng riêng của chất lỏng.
Độ nhớt không phải một giá trị cố định trong mọi điều kiện. Đại lượng này có thể thay đổi theo nhiệt độ, áp suất, thành phần và trạng thái của chất lỏng. Vì vậy, kết quả đo độ nhớt luôn cần đi kèm điều kiện đo, đặc biệt là nhiệt độ.
Nguyên nhân gây ra độ nhớt chất lỏng
Độ nhớt chất lỏng hình thành chủ yếu do lực liên kết giữa các phân tử và sự truyền động lượng giữa các lớp chất lỏng. Khi chất lỏng chuyển động, các lớp chất lỏng không phải lúc nào cũng có cùng vận tốc. Lớp tiếp xúc với thành ống hoặc bề mặt thiết bị thường chuyển động chậm hơn lớp ở giữa. Sự chênh lệch vận tốc này làm xuất hiện lực ma sát nội tại, cản trở chuyển động của chất lỏng. Một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt gồm:
- Lực liên kết giữa các phân tử
- Kích thước và cấu trúc phân tử
- Nhiệt độ
- Áp suất
- Thành phần của chất lỏng
- Tốc độ cắt
Công thức tính độ nhớt của chất lỏng
Theo định luật Newton về độ nhớt, độ nhớt động lực học của chất lỏng được xác định bằng công thức:
η = (F/A)/(dv/dy)
Trong đó:
η: Độ nhớt động lực học của chất lỏng, đơn vị Pa·s.
F: Lực ma sát tác dụng giữa các lớp chất lỏng, đơn vị N.
A: Diện tích bề mặt tiếp xúc giữa các lớp chất lỏng, đơn vị m².
dv/dy: Gradient vận tốc, thể hiện sự thay đổi vận tốc giữa các lớp chất lỏng theo khoảng cách, đơn vị s⁻¹.
Công thức cho thấy độ nhớt càng lớn thì chất lỏng càng cản trở sự chuyển động tương đối giữa các lớp và chảy càng chậm.
Bảng tra độ nhớt của chất lỏng
Dưới đây là bảng độ nhớt động lực học tham khảo của một số chất lỏng phổ biến:
Các giá trị trên chỉ mang tính tham khảo. Độ nhớt thực tế có thể thay đổi theo nhiệt độ, thành phần, nồng độ, nguồn nguyên liệu và phương pháp đo. Khi sử dụng bảng tra, cần kiểm tra:
- Loại độ nhớt được công bố là động lực học hay động học.
- Nhiệt độ đo cụ thể.
- Đơn vị của kết quả.
- Tiêu chuẩn và thiết bị đo được sử dụng.
- Chất lỏng là Newton hay phi Newton.
Cách đo độ nhớt của chất lỏng
Có nhiều phương pháp đo độ nhớt. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào đặc tính mẫu, khoảng đo, độ chính xác và yêu cầu kiểm soát chất lượng.
Đo bằng nhớt kế mao quản Nhớt kế mao quản xác định độ nhớt dựa trên thời gian cần thiết để một lượng chất lỏng chảy qua ống mao quản dưới tác dụng của trọng lực hoặc áp suất.
Phương pháp này thường được sử dụng cho:
- Dung môi.
- Dầu có độ nhớt thấp.
- Chất lỏng Newton.
- Phòng thí nghiệm cần đo độ nhớt động học.
Ưu điểm của nhớt kế mao quản là cấu tạo đơn giản và độ lặp lại tốt. Tuy nhiên, thiết bị đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ và không phù hợp với mọi loại chất lỏng phi Newton.
Đo bằng nhớt kế quay
Nhớt kế quay sử dụng trục quay hoặc rotor đặt trong mẫu chất lỏng. Thiết bị đo mô-men xoắn cần thiết để roto quay ở một tốc độ xác định, từ đó tính toán độ nhớt.
Đo bằng cốc đo độ nhớt
Phương pháp này đơn giản, thao tác nhanh và thường được dùng để kiểm tra sơn, mực, dung môi hoặc chất phủ trong sản xuất. Kết quả ban đầu thường được ghi bằng giây chảy, sau đó có thể quy đổi sang độ nhớt theo bảng hoặc công thức của từng loại cốc.
Đo bằng phương pháp quả cầu rơi
Phương pháp này xác định độ nhớt dựa trên vận tốc rơi của một quả cầu trong chất lỏng. Quả cầu rơi càng chậm thì độ nhớt của chất lỏng càng cao.
Quy trình đo độ nhớt cơ bản
Để kết quả đo có độ chính xác và khả năng lặp lại tốt, có thể thực hiện theo các bước sau:
- Lựa chọn thiết bị và dải đo phù hợp với mẫu.
- Làm sạch cốc chứa, rotor hoặc bộ phận tiếp xúc với chất lỏng.
- Chuẩn bị mẫu đồng nhất và hạn chế tạo bọt khí.
- Đưa mẫu về nhiệt độ đo quy định.
- Cài đặt rotor, tốc độ quay hoặc phương pháp đo phù hợp.
- Tiến hành đo và chờ giá trị ổn định.
- Ghi lại kết quả cùng nhiệt độ, tốc độ cắt, loại rotor và thời gian đo.
- Vệ sinh thiết bị ngay sau khi hoàn thành.
Đối với chất lỏng phi Newton, chỉ ghi một giá trị độ nhớt là chưa đủ. Kết quả nên đi kèm tốc độ quay, tốc độ cắt hoặc quy trình đo cụ thể để có thể đối chiếu trong những lần kiểm tra tiếp theo.
Ứng dụng của công thức tính độ nhớt của chất lỏng
Công thức và kết quả đo độ nhớt được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu, sản xuất và kiểm soát chất lượng.
- Thiết kế hệ thống đường ống và bơm
- Sản xuất dầu nhớt
- Ngành thực phẩm
- Sản xuất sơn và mực in
- Mỹ phẩm và dược phẩm
- Hóa chất và polymer
- Sản xuất điện tử
Những lưu ý khi đo độ nhớt chất lỏng
Để hạn chế sai số, người vận hành cần chú ý:
- Kiểm soát và ghi rõ nhiệt độ của mẫu.
- Không để bọt khí xuất hiện trong vùng đo.
- Sử dụng lượng mẫu theo yêu cầu của thiết bị.
- Chọn đúng rotor, tốc độ và dải đo.
- Bảo đảm mẫu được trộn đồng đều trước khi kiểm tra.
- Vệ sinh bộ phận đo giữa các mẫu khác nhau.
- Hiệu chuẩn hoặc kiểm tra thiết bị định kỳ bằng dầu chuẩn.
- Không so sánh kết quả được đo bằng những phương pháp không tương đương.
- Với chất lỏng phi Newton, phải duy trì cùng tốc độ quay và thời gian đo khi so sánh.
Độ nhớt của chất lỏng là đại lượng thể hiện khả năng chống lại sự chảy hoặc biến dạng của chất lỏng. Thông số này chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi nhiệt độ, áp suất, cấu trúc phân tử, thành phần và tốc độ cắt.
Tùy mục đích sử dụng, độ nhớt có thể được xác định bằng nhớt kế mao quản, nhớt kế quay, cốc đo độ nhớt hoặc phương pháp quả cầu rơi. Việc lựa chọn đúng thiết bị, kiểm soát điều kiện đo và ghi đầy đủ thông số sẽ giúp doanh nghiệp đánh giá chất lượng nguyên liệu, ổn định quy trình và hạn chế sai lỗi trong sản xuất.
Liên hệ với chúng tôi
Số điện thoại liên hệ:
+86 021 6088 8500
+86 4006 777 950
+86 150 2686 5822
Email:
marketing@hapoin.com
Địa chỉ trụ sở chính:
Số 6, Khu vườn Đại đô thị phía Nam, Số 1165, Đường Jindu, Quận Minhang, Thượng Hải
OUTLETS
CHI NHÁNH CÔNG TY
Trụ sở chính Thượng Hải
Công ty TNHH Phát Triển Doanh Nghiệp Hapoin Thượng Hải
Địa chỉ: Tòa nhà 6, Vườn Đại đô thị phía Nam, số 1165, đường Jindu, quận Minhang, Thượng Hải
Hotline tư vấn:+86 150 2686 5822
Email:info@hapoin.com
Công ty Thâm Quyến
Công ty TNHH Công nghệ Thâm Quyến Hapoin Ruihe
Địa chỉ: Phòng 302, Tầng 3, Tòa nhà B, Khu công nghệ cao Kaicheng, đường Dalang, quận Longhua, Thâm Quyến
Hotline tư vấn:+86 755 2223 2285
Email:sales@hapoin.com
Công ty Hồng Kông
CÔNG TY TNHH HAPOIN ENTERPISE
Địa chỉ: Số 917A, Tầng 9, Tòa nhà A, Quảng trường Mandarin Mới, số 14 đường Bảo tàng Khoa học
Điện thoại:+00852 61187991
Email:sales@hapoin.com
Công ty Việt Nam
Công ty TNHH Hapoin Việt Nam
Địa chỉ: Tầng 6, tòa nhà CTM, 139 đường Cầu Giấy, phường Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Điện thoại:+84 398 848 969
Email:sales@hapoin.com
Công ty Nhật Bản
Công ty TNHH Hapoin Nhật Bản
Địa chỉ: Tầng 6, 2-3-8 Iwamotocho, Chiyoda-ku, Tokyo
Điện thoại:+81 070 9356 1267
Email:sales@hapoin.com
Trung tâm vận hành Côn Sơn
Trung tâm vận hành Côn Sơn - Tập đoàn Hapoin
Địa chỉ: Tầng 10, Tòa nhà B, Quảng trường Hiện đại, số 8, đường Weiye, thị trấn Yushan, thành phố Côn Sơn
Hotline tư vấn:+86 150 2686 5822
Email:sales@hapoin.com
Công ty Đài Bắc
Công ty TNHH Hóa chất Lianying
Địa chỉ: Số 14, Ngõ 3, Ngách 250, Mục 2, đường Huanhe Nam, Đài Bắc 10853
Điện thoại:+886 02 2336 2202
Email:sales@hapoin.com
Văn phòng Bắc Kinh
Văn phòng Bắc Kinh - Tập đoàn Hapoin
Địa chỉ: Phòng 306, Tòa nhà 4, Trung tâm Phương Đông, phía Bắc Zhihe Tây, quận Triều Dương, Bắc Kinh
Điện thoại:+86 150 2686 5822
Email:sales@hapoin.com
Số điện thoại liên hệ
Địa chỉ trụ sở chính
Số 6, Khu vườn Đại đô thị phía Nam, Số 1165, Đường Jindu, Quận Minhang, Thượng Hải
Theo dõi tài khoản chính thức
Theo dõi tài khoản video
