ما هو Viscosity؟
اللزوجة هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق. يتم قياس كميتين مختلفتين: يتم قياس اللزوجة الديناميكية مباشرة باستخدام مقياس اللزوجة الدوراني وهي شائعة في مستحضرات التجميل والمنتجات الكيميائية. يتم حساب اللزوجة الحركية من وقت تدفق السائل عبر أنبوب شعري وتستخدم في تحليل الزيت والوقود ومواد التشحيم.
الغرض من Viscosity
والغرض من ذلك هو تحديد تناسق المنتج رقميًا والتحقق من تناسق الدُفعة إلى الدُفعة. في مستحضرات التجميل، يشكل الاتساق إدراك المستهلك وإمكانية تطبيقه؛ في مواد التشحيم، تحدد درجة اللزوجة بشكل مباشر مدى صلاحيتها للاستخدام.
على أي منتجات يُطبَّق Viscosity؟
- الكريمات والمستحضرات والمواد الهلامية
- الشامبو والصابون السائل
- الدهانات والمواد اللاصقة والمخاليط الكيميائية
- زيوت المحركات والهيدروليكية
- الوقود والزيوت الأساسية
في أي قطاعات يُستخدم Viscosity؟
المواصفات المتعلقة بـ Viscosity
- TS EN ISO 2555 (مقياس اللزوجة الدوراني — نوع Brookfield)
- TS EN ISO 3219 (البلاستيك — مقياس اللزوجة الدوراني)
- TS EN ISO 3104 (المنتجات البترولية — اللزوجة الحركية)
- ASTM D445 (اللزوجة الحركية للسوائل الشفافة والمعتمة)
- ASTM D2270 (حساب مؤشر اللزوجة)
- SAE J300 (تصنيف لزوجة زيت المحرك)
شروط Viscosity
- درجة حرارة
- اللزوجة حساسة للغاية لدرجة الحرارة. يتم التحكم في درجة حرارة القياس والإبلاغ عنها
- قياس التناوب
- يحدد رقم المغزل وسرعة الدوران النتيجة؛ تم الإبلاغ عن كلاهما
- القياس الحركي
- عادة عند 40 درجة مئوية و100 درجة مئوية؛ ويتم حساب مؤشر اللزوجة من هاتين القيمتين
- يسكن
- فترة راحة محددة قبل قياس المنتجات المتغيرة الانسيابية
جهاز Viscosity
- مقياس اللزوجة الدوراني ومجموعة المغزل
- حمام اللزوجة الحركية ومقاييس اللزوجة الشعرية
- حمام مائي يمكن التحكم بدرجة حرارته
- ساعة توقيت ونظام قياس وقت التدفق التلقائي
- مقياس الجريان (لمنحنى التدفق)
متطلبات العينة لـ Viscosity
- عينة متجانسة وخالية من فقاعات الهواء
- حجم كاف يجب أن يتناسب حجم الحاوية مع هندسة القياس
- بالنسبة للمنتجات المتغيرة الانسيابية، يجب ترك العينة لترتاح بعد الخلط
- ويجب توفير درجة حرارة القياس ونطاق اللزوجة المستهدف، إن وجد
مدة Viscosity
القياس نفسه قصير. يتم تحديد المدة من خلال وصول العينة إلى التوازن عند درجة حرارة القياس. القياس الذي تم إجراؤه قبل التوازن الحراري غير صالح.
إجراء Viscosity
- 1يتم تجانس العينة وإزالة فقاعات الهواء.
- 2يتم إحضاره إلى التوازن عند درجة حرارة القياس.
- 3يتم اختيار المغزل والسرعة المناسبين لقياس الدوران.
- 4يتم الاحتفاظ به حتى تستقر القراءة ويتم تسجيلها.
- 5في القياس الحركي، يتم قياس وقت تدفق العينة عبر الأنبوب الشعري.
- 6يتم حساب النتيجة بوحدة mPa·s أو mm²/s.
معايير قبول Viscosity
معيار القبول هو نطاق اللزوجة في مواصفات المنتج. بالنسبة لمواد التشحيم، تحدد معايير التصنيف مثل SAE J300 القيم الحدية لدرجة اللزوجة، ويجب استيفاء الدرجة المعلنة.
تقييم النتائج
لا يمكن مقارنة قيمة الدوران المعطاة دون ذكر المغزل والسرعة: بالنسبة للمنتجات غير النيوتونية، تعتمد اللزوجة على معدل القص وتعطي نتيجة مختلفة عند سرعة مختلفة. معظم مستحضرات التجميل غير نيوتونية، لذا فإن شرط القياس جزء لا يتجزأ من النتيجة.
تقرير Viscosity
- تحديد العينة
- درجة حرارة القياس
- سرعة المغزل والدوران لقياس الدوران
- قيمة اللزوجة المقاسة والوحدة
- قيم 40 درجة مئوية و100 درجة مئوية ومؤشر اللزوجة للقياس الحركي
- مقارنة بالمواصفات
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- اللوائح الفنية لسوق الوقود والغاز المسال (EPDK)
- التوجيه الأوروبي 2009/30/EC (توجيه جودة الوقود)
- تعاميم بشأن طرح الزيوت المزلقة في السوق
تحليل النفط والوقود والزيت — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Viscosity؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
يحدد تحليل النفط والوقود والزيت ما إذا كان السائل يفي بمواصفته وكيف يتصرف أثناء الاستخدام. وتتألف المعايير في هذا المجال إلى حد كبير من منشورات ASTM وEN، مع طريقة منفصلة مُحدَّدة لكل معيار.
ما يميّز هذه العائلة هو أن مواصفات المنتج تُكتب كقوائم معايير. وتحدد مواصفات مثل EN 590 (الديزل) وEN 228 (البنزين) وEN 14214 (الديزل الحيوي) وISO 8217 (وقود السفن) لكل معيار كلا من الحد والطريقة التي يُقاس بها ذلك الحد. وإذا تغيّرت الطريقة، قد تتغيّر النتيجة أيضًا؛ لذا تُلزم المواصفة بالطريقة كذلك، ولا يمكن استخدام "طريقة معادلة" إلا إذا سمحت المواصفة بذلك.
من جانب الوقود، تصف المعايير ثلاث خصائص مختلفة للمنتج. وتحدد الخصائص الفيزيائية (الكثافة، اللزوجة، منحنى التقطير، نقطة الانسكاب، نقطة التغيّم) قابلية الضخ والسلوك في البرد. وتُظهر خصائص الاحتراق (رقم السيتان، رقم الأوكتان، القيمة الحرارية) الأداء في المحرك. وتؤثر معايير التلوث والاستقرار (الكبريت، الماء، الترسبات، استقرار الأكسدة، تآكل شريط النحاس) على كل من الانبعاثات وعمر التخزين.
يُجرى تحليل الزيت لغرضين مختلفين يجب عدم الخلط بينهما. يتحقق تحليل الزيت الجديد من مطابقة المنتج لمواصفته: مؤشر اللزوجة ومحتوى المضافات ونقطة الوميض. أما تحليل الزيت المستعمل فيُجرى لقراءة حالة الآلة - إذ يُظهر التحليل العنصري معادن التآكل (الحديد والنحاس والكروم والألومنيوم)، ويشير تلوث الماء والوقود إلى تسربات، ويحدد رقم الأكسدة والحموضة العمر المتبقي للزيت.
لذا يُعد تحليل الزيت المستعمل أداة للصيانة التنبؤية. إذ يُتابَع اتجاه العينات المأخوذة على فترات منتظمة؛ فالاتجاه لا نتيجة واحدة هو ذو الدلالة. ويسمح تصاعد مستويات الحديد على مدى أشهر بالتدخل قبل حدوث العطل.
يُعد وقود السفن أكثر الأقسام الفرعية نشاطًا في هذا المجال. فقد أدى التشديد العالمي لحدود الكبريت إلى ظهور أنواع وقود ممزوجة جديدة في السوق؛ وبالنسبة لهذه الأنواع، أصبح الاستقرار والتوافق (ما إذا كان نوعا وقود يشكلان ترسبات عند مزجهما) ومحتوى الدقائق الحفزية معايير حاسمة.
يُعد أخذ العينات جزءًا من النتيجة في هذه العائلة أيضًا. فالعينة المأخوذة من قاع الخزان تُظهر محتوى ماء ورواسب مختلفًا عن تلك المأخوذة من المستوى العلوي؛ وفي عمليات التسليم التجارية، تُحدَّد نقطة وطريقة أخذ العينة بموجب العقد.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الخصائص الفيزيائية
الكثافة (أنبوب U المتذبذب ومقياس الكثافة)، واللزوجة الحركية، والتقطير، ونقطة الانسكاب والتغيم، ونقطة الوميض.
خصائص الاحتراق
رقم السيتان ومؤشر السيتان، ورقم الأوكتان البحثي والمحركي، والقيمة الحرارية.
الكبريت والعناصر
الكبريت بواسطة الفلورة فوق البنفسجية وXRF؛ والتحليل العنصري ومحتوى المضافات بواسطة ICP.
الثبات والتآكل
ثبات الأكسدة، تآكل شريط النحاس، الماء والرواسب، نزعة انسداد المرشح.
تحليل التركيب
توزيع نطاق الغليان بواسطة كروماتوغرافيا الغاز، أنواع الهيدروكربونات (FIA)، محتوى البنزين والعطريات، محتوى إسترات الميثيل للأحماض الدهنية.
الزيت المستعمل
معادن التآكل، التلوث (الماء، الوقود، السخام)، الأكسدة، رقم الحموضة والقاعدة، تغير اللزوجة.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- المواصفة تُلزم أيضاً بالطريقة؛ النتيجة المقاسة بطريقة مختلفة قد لا تُقبل لإثبات مطابقة المواصفة.
- نتيجة واحدة على الزيت المستعمل ليست ذات دلالة؛ يُتخذ القرار بناءً على الاتجاه.
- نقطة أخذ العينة تحدد النتيجة؛ قاع الخزان والمستوى العلوي يُظهران ماءً ورواسب مختلفة.
- دليل السيتان قيمة محسوبة وليس نفس رقم السيتان المقاس.
- الوقود الممزوج بالديزل الحيوي يتصرف بشكل مختلف من حيث عمر التخزين والنمو الميكروبي؛ معايير الديزل الكلاسيكية غير كافية.
- خلط وقود بحري من مصادر مختلفة قد يسبب ترسبات؛ يُقيَّم التوافق بشكل منفصل.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- مطابقة دفعة الوقود للمواصفة والتسليم التجاري
- قرارات الصيانة التنبؤية استناداً إلى تحليل الزيت المستعمل
- تحديد المعايير للتصنيف الجمركي والضريبي
- التحقق من الجودة بعد التخزين والخلط والنقل
- الامتثال لحدود الكبريت بموجب تشريعات الانبعاثات
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Viscosity
حصلنا على درجات لزوجة مختلفة من مختبرات مختلفة، أيهما صحيح؟
عادة كلاهما صحيح ولكن شروط القياس تختلف. بالنسبة للمنتجات غير النيوتونية، تتغير النتيجة مع المغزل والسرعة ودرجة الحرارة. يجب أن تتطابق جميع المعلمات الثلاثة لإجراء مقارنة صالحة.
ما هو مؤشر اللزوجة؟
إنه رقم يوضح مدى تغير لزوجة الزيت مع درجة الحرارة، ويتم حسابه من قياسات 40 درجة مئوية و100 درجة مئوية لكل ASTM D2270. المؤشر الأعلى يعني أن اللزوجة تتغير بشكل أقل مع درجة الحرارة.