Microscope World
Microscopy and Dynamic Light Scattering

примеры исследований


Рассеяние света
Микроскопия
Примеры исследований
Лаборатория применения
Поиск по сайту
Ссылки
Написать нам письмо
На главную
Индикатриса рассеяния

Индикатриса рассеянного света


Microrheology

Измерение вязкости методом динамического рассеяния света (DLS)

Из формулы Эйнштейна-Стокса, на которой основан метод динамического рассеяния света (DLS), видно, что возможна и обратная задача- при известном размере диспергированных частиц, на которых рассеивается свет, можно определить динамическую вязкость образца. Таким образом, добавляя в небольшом количестве в исследуемую жидкость эталонные частицы известного размера можно измерять вязкость методом динамического рассеяния света. Исследование реологических свойств образца таким способом получило название Microrheology.

Для водных растворов в качестве таких эталонных частиц можно использовать хорошо себя зарекомендовавшие наночастицы латекса. В качестве примера измерения вязкости методом динамического рассеяния (DLS) света рассмотрим измерения вязкости образца глицерин-вода, он хорошо изучен и обладает большой вязкостью при малых концентрациях воды. В качестве эталонных частиц использовались специально введенные в среду монодисперсные частицы полистирольного латекса (по паспортным данным d = 140 нм). Массовая концентрация частиц при этом не превышала 0,005%. Было приготовлено 10 образцов с концентрацией глицерина от 10% до 100%. Измерения проводились при стандартных условиях (Р = 1 атм, Т = 20 °С). Результаты измерений представлены на графике

измерения вязкости образца глицерин-вода

Для измерения вязкости органических жидкостей таким методом необходимо подобрать наночастицы, которые будут диспергироваться в органике и будут иметь узкое распределение частиц по размерам (монодисперсные). Для измерения вязкости нефти методом DLS были подобраны наночастицы Aerosil A300. Массовая концентрация частиц в нефти не превышала 0,5%. Было проверено, что частицы не агрегируют в нефти на достаточно больших временах. Исследования проводились на образце нефти со следующими параметрами:
Плотность, г/см3 0,8235
Вязкость при Т=25оС, сПз
(измерено вибровискозиметром) 5,2
Молекулярная масса, г/моль 201
Содержание асфальтенов, % масс. 0,44
Содержание смол силикагелевых, % масс. 2,2
Содержание парафина, % масс. 7,4

Скорость изменения температуры во всех случаях не превышала 1,5 К/час. Было проведено сравнение значений вязкости, определенной методом DLS и измеренной на вибровискозиметре. Результат измерения температурной зависимости вязкости нефти представлен на рисунке

измерения вязкости нефти

Увеличение вязкости нефти после нагрева и охлаждения, вероятно, связано с испарением легких фракций при высоких температурах. Масса образца после цикла нагрев-охлаждение немного уменьшалась.

 

К другим примерам исследований...


Онлайн классическая рулетка Американская, Фрнацузская и Американская.

Разработка сайта CorgHomeStudio