Qu'est-ce que Viscosity ?
La viscosité est une mesure de la résistance d'un fluide à l'écoulement. Deux grandeurs distinctes sont mesurées : la viscosité DYNAMIQUE est mesurée directement avec un viscosimètre rotatif et est courante dans les produits cosmétiques et chimiques ; La viscosité CINÉMATIQUE est calculée à partir du temps d'écoulement du fluide à travers un tube capillaire et est utilisée dans l'analyse des huiles, des carburants et des lubrifiants.
Objectif de Viscosity
Le but est de déterminer numériquement la cohérence du produit et de vérifier la cohérence d'un lot à l'autre. Dans le domaine des cosmétiques, la cohérence façonne la perception et l’applicabilité du consommateur ; dans les lubrifiants, le degré de viscosité définit directement l’aptitude à l’emploi.
À quels produits Viscosity s'applique-t-il ?
- Crèmes, lotions et gels
- Shampoings et savons liquides
- Peintures, adhésifs et mélanges chimiques
- Huiles moteur et hydrauliques
- Carburants et huiles de base
Dans quels secteurs Viscosity est-il utilisé ?
Normes relatives à Viscosity
- TS EN ISO 2555 (viscosimètre rotatif — type Brookfield)
- TS EN ISO 3219 (plastiques — viscosimètre rotatif)
- TS EN ISO 3104 (produits pétroliers — viscosité cinématique)
- ASTM D445 (viscosité cinématique des liquides transparents et opaques)
- ASTM D2270 (calcul de l'indice de viscosité)
- SAE J300 (classification de viscosité de l'huile moteur)
Conditions de Viscosity
- Température
- La viscosité est très sensible à la température ; la température de mesure est contrôlée et signalée
- Mesure de rotation
- Le nombre de broches et la vitesse de rotation déterminent le résultat ; les deux sont signalés
- Mesure cinématique
- Généralement à 40 °C et 100 °C ; l'indice de viscosité est calculé à partir de ces deux valeurs
- Demeurer
- Une période de repos définie avant mesure pour les produits thixotropes
Équipement pour Viscosity
- Viscosimètre rotatif et jeu de broches
- Viscosimètres à bain de viscosité cinématique et capillaires
- Bain-marie à température contrôlée
- Chronomètre et système de mesure automatique du temps d'écoulement
- Rhéomètre (pour la courbe de débit)
Exigences d'échantillon pour Viscosity
- Échantillon homogène sans bulles d'air
- Volume suffisant ; la taille du récipient doit être adaptée à la géométrie de mesure
- Pour les produits thixotropes, l'éprouvette doit être laissée au repos après mélange
- La température de mesure et la plage de viscosité cible, le cas échéant, doivent être fournies
Durée de Viscosity
La mesure elle-même est courte ; la durée est fixée par l’échantillon atteignant l’équilibre à la température de mesure. Une mesure effectuée avant l’équilibre thermique n’est pas valide.
Procédure de Viscosity
- 1L'échantillon est homogénéisé et les bulles d'air éliminées.
- 2Il est ramené à l'équilibre à la température de mesure.
- 3La broche et la vitesse appropriées sont sélectionnées pour la mesure de rotation.
- 4Il est maintenu jusqu'à ce que la lecture se stabilise et soit enregistrée.
- 5En mesure cinématique, le temps d'écoulement de l'échantillon à travers le tube capillaire est mesuré.
- 6Le résultat est calculé en mPa·s ou mm²/s.
Critères d'acceptation de Viscosity
Le critère d'acceptation est la plage de viscosité dans les spécifications du produit. Pour les lubrifiants, les normes de classification telles que SAE J300 définissent des valeurs limites pour le grade de viscosité, et le grade déclaré doit être respecté.
Évaluation des résultats
Une valeur de rotation donnée sans indication du fuseau et de la vitesse ne peut être comparée : pour les produits non newtoniens, la viscosité dépend du taux de cisaillement et donne un résultat différent à une vitesse différente. La plupart des produits cosmétiques sont non newtoniens, les conditions de mesure font donc partie intégrante du résultat.
Rapport de Viscosity
- Identification des spécimens
- Température de mesure
- Broche et vitesse de rotation pour la mesure de rotation
- Valeur de viscosité mesurée et unité
- Valeurs de 40 °C et 100 °C et indice de viscosité pour la mesure cinématique
- Comparaison avec la spécification
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Réglementations techniques du marché des carburants et du GPL (EPDK)
- Directive UE 2009/30/CE (directive sur la qualité des carburants)
- Communiqués relatifs à la mise sur le marché des huiles lubrifiantes
Analyse pétrole, carburant et huile — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Viscosity ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
L'analyse des produits pétroliers, carburants et huiles détermine si un fluide respecte sa spécification et comment il se comporte à l'usage. Les normes de ce domaine sont largement constituées de publications ASTM et EN, avec une méthode distincte définie pour chaque paramètre.
Ce qui distingue cette famille, c'est que les cahiers des charges produits sont rédigés sous forme de LISTES DE PARAMÈTRES. Des spécifications telles que l'EN 590 (diesel), l'EN 228 (essence), l'EN 14214 (biodiesel) et l'ISO 8217 (combustibles marins) indiquent pour chaque paramètre à la fois la limite et la méthode de mesure de cette limite. Si la méthode change, le résultat peut changer aussi ; le cahier des charges lie donc également la méthode, et l'usage d'une « méthode équivalente » n'est possible que si le cahier des charges l'autorise.
Du côté carburant, les paramètres décrivent trois propriétés distinctes du produit. Les propriétés physiques (densité, viscosité, courbe de distillation, point d'écoulement, point de trouble) déterminent la pompabilité et le comportement par temps froid. Les propriétés de combustion (indice de cétane, indice d'octane, pouvoir calorifique) indiquent la performance dans le moteur. Les paramètres de contamination et de stabilité (soufre, eau, sédiments, stabilité à l'oxydation, corrosion de la lame de cuivre) affectent à la fois les émissions et la durée de stockage.
L'analyse d'huile est réalisée à deux fins distinctes qu'il ne faut pas confondre. L'analyse d'huile NEUVE vérifie la conformité du produit à sa spécification : indice de viscosité, teneur en additifs, point d'éclair. L'analyse d'huile USAGÉE, en revanche, sert à lire l'état de la machine — l'analyse élémentaire révèle les métaux d'usure (fer, cuivre, chrome, aluminium), la contamination par l'eau et le carburant indique des fuites, et l'indice d'oxydation et d'acidité déterminent la durée de vie restante de l'huile.
L'analyse d'huile usagée est donc un outil de MAINTENANCE PRÉDICTIVE. On suit la tendance des échantillons prélevés à intervalles réguliers ; c'est la tendance, plutôt qu'un résultat unique, qui est significative. Une hausse du taux de fer sur plusieurs mois permet d'intervenir avant qu'une panne ne survienne.
Les combustibles marins constituent le sous-domaine le plus actif de ce champ. Le durcissement mondial des limites de soufre a fait apparaître de nouveaux carburants mélangés sur le marché ; pour ces carburants, la stabilité, la compatibilité (si deux carburants forment des dépôts lorsqu'ils sont mélangés) et la teneur en fines catalytiques sont devenues des paramètres critiques.
L'échantillonnage fait également partie du résultat dans cette famille. Un échantillon prélevé au fond d'une citerne présente une teneur en eau et en sédiments différente de celui prélevé au niveau supérieur ; dans les livraisons commerciales, le point et la méthode de prélèvement sont fixés par contrat.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Propriétés physiques
Densité (tube en U oscillant et hydromètre), viscosité cinématique, distillation, point d'écoulement et de trouble, point d'éclair.
Propriétés de combustion
Indice de cétane et indice de cétane calculé, indice d'octane recherche et moteur, pouvoir calorifique.
Soufre et éléments
Soufre par fluorescence UV et XRF ; analyse élémentaire et teneur en additifs par ICP.
Stabilité et corrosion
Stabilité à l'oxydation, corrosion de la lame de cuivre, eau et sédiments, tendance au colmatage du filtre.
Analyse de composition
Répartition de la plage d'ébullition par chromatographie en phase gazeuse, types d'hydrocarbures (FIA), teneur en benzène et aromatiques, teneur en esters méthyliques d'acides gras.
Huile usagée
Métaux d'usure, contamination (eau, carburant, suie), oxydation, indice d'acidité et de basicité, variation de viscosité.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- La spécification impose aussi la méthode ; un résultat mesuré par une méthode différente peut ne pas être accepté pour la conformité à la spécification.
- Un seul résultat sur une huile usagée n'est pas significatif ; la décision se fonde sur la tendance.
- Le point de prélèvement détermine le résultat ; le fond de la cuve et le niveau supérieur présentent une eau et des sédiments différents.
- L'indice de cétane est une valeur calculée et n'équivaut pas à un indice de cétane mesuré.
- Les carburants mélangés au biodiesel se comportent différemment en matière de durée de stockage et de croissance microbienne ; les paramètres classiques du diesel ne suffisent pas.
- Le mélange de combustibles marins provenant de sources différentes peut provoquer des dépôts ; la compatibilité est évaluée séparément.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Conformité d'un lot de carburant à la spécification et livraison commerciale
- Décisions de maintenance prédictive fondées sur l'analyse d'huile usagée
- Détermination des paramètres pour la classification douanière et fiscale
- Vérification de la qualité après stockage, mélange et transport
- Respect des limites de soufre en vertu de la réglementation sur les émissions
Tests associés
Questions fréquentes sur Viscosity
Nous avons obtenu différentes viscosités provenant de différents laboratoires – qu'est-ce qui est correct ?
Habituellement, les deux sont corrects mais les conditions de mesure diffèrent. Pour les produits non newtoniens, le résultat change avec la broche, la vitesse et la température. Les trois paramètres doivent correspondre pour une comparaison valide.
Qu'est-ce que l'indice de viscosité ?
Il s'agit d'un nombre indiquant l'ampleur de la variation de la viscosité d'une huile avec la température, calculé à partir des mesures à 40 °C et 100 °C selon la norme ASTM D2270. Un indice plus élevé signifie que la viscosité change moins avec la température.