Измерение показателя динамической вязкости жидкого мыла и моющего средства с помощью вискозиметров VISCO

Мыло —  твердый либо жидкий продукт, который содержит поверхностно-активные вещества. При соединении с водой он ведет себя как косметическое средство, очищающее кожу (туалетное мыло), или же как моющее средство бытовой химии (хозяйственное мыло). В последнее время данный продукт массового использования все больше применяется именно в жидком виде.

По химическому составу мыло представляет собой натриевые либо калиевые соли высших карбоновых кислот, которые получают в процессе гидролиза жиров в щелочной среде. Также оно может содержать ароматизаторы, красители и прочие ингредиенты.

Вязкость мыльных растворов зависит не только от температуры. Этот показатель растет с повышением концентрации мыла. Включение в мыльные растворы небольшого объема солей снижает вязкость, а введение их большого количества ведет к повышению вязкости и последующему высаливанию продукта.

При измерении вязкости на вискозиметре VISCO ,следует учитывать следующие параметры: 

Температура

Величина динамической вязкости сильно зависит от температуры. Для большинства веществ повышение температуры приводит к понижению вязкости и наоборот. В отсутствие термостатирования в образце происходит постоянный теплообмен между слоями вещества, стенками измерительного сосуда, окружающей средой и т.д., что приводит к флуктуациям плотности и затрудняет получение стабильных и воспроизводимых результатов. Данные результаты измерений получены после термостатирования образцов с помощью температурного контроллера VISCO. Для полного выравнивания температуры процедуру термостатирования необходимо проводить как минимум в течение 20 минут перед началом измерений.

Однородность

Не менее важным фактором, влияющим на процедуру измерения, является степень механической однородности (гомогенности) образца. Чем выше гомогенность, тем проще получить стабильный и быстрый результат и наоборот - с понижением однородности это становится сложнее. 

В ряде случаев, например при измерении вязкости многокомпонентных смесей, получение результата затрудняется тем, что в ходе измерения механические свойства образца постоянно меняются - разные по плотности слои перемешиваются, крупные включения размельчаются и т.п. Таким образом само понятие «истинного значения» становится трудноопределимым и для получения результата необходимо прибегать к компромиссам.

Важно понимать, что для образцов с различными механическими свойствами процедура измерения и получения результата может отличаться и подбирается индивидуально для каждого образца, исходя из предшествующего опыта измерений. Данное требование не обусловлено техническими характеристиками того или иного прибора, выбором производителя и т.д., а истекает из сложности и многокомпонентности показателя динамической вязкости как такового. 

Параметры измерения

Температура термостатирования

Как было отмечено выше, вязкость механической среды находится в сильной зависимости от температуры. Исходя из этого пользователю необходимо самостоятельно определить условия, при которых будут проходить измерения.

Температурный контроллер VISCO, основанный на полупроводниковых элементах Пельтье, обеспечивает широкий диапазон термостатирования от 5.0 до 90.0°C. Выбранная пользователем температура будет поддерживаться в течение всего времени измерения с точностью до 0.2°C.

Количество образца

Внутри измерительного стакана располагаются отметки, до уровня которых необходимо заполнить объем в зависимости от выбора того или иного типа шпинделя. Соблюдение этого условия обеспечивает максимальную точность и стабильность результатов

Тип шпинделя

Тип шпинделя подбирается экспериментальным путем, исходя из механических свойств образца. Каждый шпиндель обеспечивает максимальную точность в определённом диапазоне значений. Выбор в пользу конкретного шпинделя в конечном счёте обуславливается такими критериями как: скорость получения результата, его точность, стабильность и т.п.

Результаты измерений 

Жидкое мыло для рук «Synergetic»

Используемое оборудование:

• Вискозиметр VISCO ATAGO
• Температурный контроллер VISCO ATAGO

Параметры измерений подбираются экспериментальным путем для каждого образца, в данном случае установки были следующими:

Образец обладает хорошей однородностью и стабильный результат достигается за короткий промежуток времени. За истинное значение вязкости принимается то значение, отклонения от которого не превышают заданной погрешности. 

Ниже для наглядности приведены табличное и графическое представление хода измерений

Средство для мытья посуды «BioMio»

Используемое оборудование:

• Вискозиметр VISCO ATAGO
• Температурный контроллер VISCO ATAGO

Образец также обладает хорошей однородностью - стабильный результат достигается за короткий промежуток времени

Заключение  

По результатам лабораторного исследования можно сделать вывод о том, что данные образцы (ПАВы, средства для мытья посуды, жидкое мыло и т.д.) хорошо подходят для фиксирования показателя динамической вязкости – измерения не занимают много времени, а результаты обладают хорошей стабильностью.