Wykład 12. Anna Ptaszek. 16 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 12.

Podobne dokumenty
Ćwiczenie 5: Wyznaczanie lepkości właściwej koloidalnych roztworów biopolimerów.

Wykład 2. Termodynamika i kinetyka procesowa- wykład. Anna Ptaszek. 13 marca Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

A4.06 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Wykład 4. Fizykochemia biopolimerów- wykład 4. Anna Ptaszek. 5 listopada Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Prędkości cieczy w rurce są odwrotnie proporcjonalne do powierzchni przekrojów rurki.

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Lepkościowo średnia masa cząsteczkowa polimeru. opiekun ćwiczenia: dr A.

Wykład 7. Anna Ptaszek. 13 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 7.

Wykład 3. Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2. Anna Ptaszek. 24 kwietnia Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Wykład 6. Anna Ptaszek. 8 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 6.

WYZNACZANIE ŚREDNIEJ MASY MOLOWEJ POLIMERU METODĄ WISKOZYMETRYCZNĄ

Ćwiczenie 2: Wyznaczanie gęstości i lepkości płynów nieniutonowskich

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

K05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Ćwiczenie 2: Wyznaczanie gęstości i lepkości płynów. Rodzaje przepływów.

Analiza strukturalna materiałów Ćwiczenie 13

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

RHEOTEST Medingen Reometr rotacyjny RHEOTEST RN oraz lepkościomierz kapilarny RHEOTEST LK Zastosowanie w chemii polimerowej

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie lepkości wodnych roztworów sacharozy. opracowała dr A. Kacperska

POMIAR LEPKOŚCI WYZNACZANIE ŚREDNIEJ MASY CZĄSTECZKOWEJ

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Instytut Inżynierii Chemicznej i Urządzeń Cieplnych Politechniki Wrocławskiej

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

Ćwiczenie 1: Podstawowe parametry stanu.

Płyny newtonowskie (1.1.1) RYS. 1.1

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 13: Współczynnik lepkości

Wyznaczanie gęstości i lepkości cieczy

Ćwiczenie I: WPŁYW STĘŻENIA I TEMPERATURY NA LEPKOŚĆ ROZTWORÓW

Wykład 4. Anna Ptaszek. 9 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 4. Anna Ptaszek 1 / 29

PRACOWNIA FIZYKI MORZA

I Pracownia Fizyczna Dr Urszula Majewska dla Biologii

Wykład 5. przemysłu spożywczego- wykład 5

Wykład 13. Anna Ptaszek. 4 stycznia Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 13.

Wykład 4. Anna Ptaszek. 27 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 4. Anna Ptaszek 1 / 31

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie termodynamicznych funkcji aktywacji lepkiego przepływu cieczy. opracowała dr A.

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH ZPSiSS WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA

Ćwiczenie 2: Właściwości osmotyczne koloidalnych roztworów biopolimerów.

Laboratorium InŜynierii i Aparatury Przemysłu SpoŜywczego

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

WYZNACZANIE CIĘŻARU CZĄSTECZKOWEGO POLIMERU

Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy oraz zależności lepkości od temperatury

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

WYKAZ NAJWAŻNIEJSZYCH SYMBOLI

Badanie lepkości cieczy

12 K A TEDRA FIZYKI STOSOWANEJ P R A C O W N I A F I Z Y K I

ĆWICZENIE NR 1 POMIARY LEPKOŚCI PŁYNÓW REOLOGICZNYCH

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH

ĆWICZENIE 1 LEPKOŚĆ. Przybory i odczynniki. pręcik szklany. dwie zlewki na 250 ml. Wstęp

Seminarium 4 Obliczenia z wykorzystaniem przekształcania wzorów fizykochemicznych

Materiały pomocnicze z Aparatury Przemysłu Chemicznego

Henryk Bieszk. Odstojnik. Dane wyjściowe i materiały pomocnicze do wykonania zadania projektowego. Gdańsk H. Bieszk, Odstojnik; projekt 1

Pytania do ćwiczeń na I-szej Pracowni Fizyki

Ćwiczenie 3: Wyznaczanie gęstości pozornej i porowatości złoża, przepływ gazu przez złoże suche, opory przepływu.

ZALEŻNOŚĆ PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO ELEKTROLITÓW OD TEMPERATURY; SPRAWDZANIE REGUŁY WALDENA

Depolimeryzacja polimerów naturalnych i syntetycznych

Ćw. M 12 Pomiar współczynnika lepkości cieczy metodą Stokesa i za pomocą wiskozymetru Ostwalda.

Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy oraz zależności lepkości od temperatury

Ćwiczenie 5: Właściwości

1. Część teoretyczna. Przepływ jednofazowy przez złoże nieruchome i ruchome

Pomiar lepkości cieczy. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z CHEMII FIZYCZNEJ

Stany równowagi i zjawiska transportu w układach termodynamicznych

Ćwiczenie 5 Wyznaczanie parametrów makrocząsteczki za pomocą chromatografii żelowej.

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Zakres badań wykonywanych w Zakładzie Badań Fizykochemicznych i Ochrony Środowiska zgodnie z wymaganiami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej:

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

III r. EiP (Technologia Chemiczna)

1.10 Pomiar współczynnika lepkości cieczy metodą Poiseuille a(m15)

Stany skupienia materii

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

LEPKOŚĆ. D średnica rury, V średnia prędkość cieczy w rurze, d gęstość cieczy, η (czyt. eta ) lepkość dynamiczna.

Sprawozdanie. z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: Współczesne Materiały Inżynierskie. Temat ćwiczenia

Wysoka wartość lepkości oznacza utrudnienia płynięcia - prosimy sobie wyobrazić np. gęsty syrop.

Roztwory. Homogeniczne jednorodne (jedno-fazowe) mieszaniny dwóch lub więcej składników.

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

WSPÓŁCZYNNIK PRZEJMOWANIA CIEPŁA PRZEZ KONWEKCJĘ

Nieustalony wypływ cieczy ze zbiornika przewodami o różnej średnicy i długości

Wykład 1-4. Anna Ptaszek. 6 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 1-4.

WYZNACZANIE CIĘŻARU CZĄSTECZKOWEGO POLIMERU

Zasady dynamiki Newtona. WPROWADZENIE DO MECHANIKI PŁYNÓW

Metody Badań Składu Chemicznego

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

możliwie jak najniższą lepkość oraz / lub niską granicę płynięcia brak lub bardzo mały udział sprężystości we właściwościach przepływowych

ĆWICZENIE 8. Zakład Radiochemii i Chemii Koloidów Wydział Chemii UMCS

ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCY DO POSZCZEGÓLNYCH GRUP ĆWICZEŃ

Wykład 5. Anna Ptaszek. 9 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 5. Anna Ptaszek 1 / 20

dn dt C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt Przepływ gazu Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A , p 1 , S , p 2 , S E C B

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Spis treści. Wprowadzenie... 9

MIESZANIE PŁYNÓW SPOŻYWCZYCH O WŁAŚCIWOŚCIACH REOLOGICZNYCH ZMIENNYCH W CZASIE

Ćwiczenie 4: Wyznaczanie właściwości powierzchniowych koloidalnych roztworów biopolimerów.

Ciśnienie i temperatura model mikroskopowy

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Transkrypt:

Wykład 12 Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego 16 września 2016 1 / 23

Pomiar lepkości wiskozymetry (lepkościomierze) 2 / 23

Pomiar lepkości reometry rotacyjne 3 / 23

Pomiar lepkości reometry kapilarno-rurowe 4 / 23

Pomiar lepkości - wiskozymetry pomiar czasu przepływu badanej cieczy przez kapilarę; pomiar czasu opadania metalowej kulki w kapilarze; 5 / 23

Roztwory - ograniczenia metod pomiarowych guma ksantanowa tworzy roztwory o bardzo dużej lepkości kłębek helisa 6 / 23

Roztwory - ograniczenia metod pomiarowych poprawność pomiaru uzależniona jest od średnicy kapilary zmiana średnicy kapilary 7 / 23

Pomiar lepkości - ograniczenia metod pomiarowych Lepkość roztworu koloidalnego zależy od: wielkości kształtu struktury cząstek koloidalnych. Lepkość roztworu zależy od stężenia cząsteczek. 8 / 23

Pomiar lepkości zasada pomiaru lepkości zegar elektroniczny obj tość pomiarowa kapilara z badan ciecz kapilara a nia wodna 9 / 23

Pomiar lepkości Jak wyznaczyć lepkość? η = η 0 ρ t ρ 0 t 0 (1) η - lepkość badanego roztworu; η 0 - lepkość wzorca lub rozpuszczalnika; ρ, ρ 0 - gęstości odpowiednio roztworu i wzorca/rozpuszczalnika; t, t 0 - czas przepływu przez kapilarę dla roztworu i wzorca/rozpuszczalnika. 10 / 23

Pomiar lepkości Jak wyznaczyć lepkość? K - stała kapilary, mm2 s 2 ; t - czas przepływu roztworu przez kapilarę. η = K t (2) 11 / 23

Lepkość a stężenie biopolimeru 10 9 8 model skrobia CMC 7 η, mm 2 /s 6 5 4 3 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 c, g/100ml 12 / 23

Lepkość a stężenie biopolimeru Lepkość zależy od stężenia η = A 1 c + A 2 c 2 +... (3) 10 9 8 model skrobia CMC 7 η, mm 2 /s 6 5 4 3 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 c, g/100ml 13 / 23

Graniczna liczba lepkościowa lepkość rozpuszczalnika: η 0 lepkość roztworu: η lepkość właściwa roztworu: graniczna liczba lepkościowa: η wl = η η 0 1 dla [η] = η wl c c 0 14 / 23

Graniczna liczba lepkościowa 6 5 4 skrobia CMC,100mL/g 3 wł /c 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 c, g/100ml 15 / 23

Lepkość a stężenie biopolimeru Lepkość zależy od stężenia η wl c = [η] + K H [η] 2 c +... (4) 6 5 4 skrobia CMC 3 wł /c,100ml/g 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 c, g/100ml 16 / 23

Lepkość a stężenie biopolimeru Lepkość zależy od stężenia η wl c = [η] + K H [η] 2 c +... (5) K H - stała Hugginsa. Stała Hugginsa opisuje oddziaływania pomiędzy biopolimerem a rozpuszczalnikiem. W przypadku słabego rozpuszczalnika K H > 1, natomiast dla dobrych rozpuszczalników jego wartość waha się w przedziale 0,3-0,5. 17 / 23

Graniczna liczba lepkościowa a średnia masa cząsteczkowa biopolimeru Analogia do pierwszego współczynnika wirialu: [η] = K M a η (6) M η - średnia lepkościowa masa cząsteczkowa. 18 / 23

Graniczna liczba lepkościowa a średnia masa cząsteczkowa biopolimeru 10 9 8 Mn=1 250 kg/mol 7 η, mm 2 wł /s 6 5 4 Mn=760 kg/mol 3 Mn=250 kg/mol 2 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 c, g/100ml 19 / 23

Graniczna liczba lepkościowa a rodzaj rozpuszczalnika 6 5 amylopektyna w wodzie 4, 100mL/g 3 w /c 2 amylopektyna w DMSO 1 [ ] 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 c, g/100ml 20 / 23

Pomiar lepkości w różnych temperaturach 32 31 30 29 28 27 30 o C 40 o C 50 o C model η red, dl/g 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 concentration, g/dl 21 / 23

Pomiar lepkości w różnych temperaturach 6 5, 100mL/g 4.5 4 3.5 3 4 [ ] 2.5 2 1.5, 100mL/g [ ] 3 2 1 0.5 0 0.0027 0.0028 0.0029 0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 1/T, 1/K 1 0 0 20 40 60 80 temperatura, o C 22 / 23

Pomiar lepkości w różnych temperaturach równanie Eyringa: η = A e E RT E - energia aktywacji przepływu lepkiego J mol 1, 23 / 23