보고서 설명

이번 실험은 brookfield 점도계를 이용하여 고분자 용액의 점도를 구하고, 고분자 점도의 개념과 농도 및 분자량에 따른 점도와의 관계, brookfield 점도계의 측정 원리와 방법을 이해하는 데 목표를 두고 있다. brookfield 점도계를 이용하여 얻어진 점도를 통하여 고분자 용액의 농도와 점도간의 관계식, huggins, kraemer, mark-houwink, martin equation을 유도하고, 각 관계식에 따른 상수를 구하여보았다. huggins equation과 kraemer equation을 통하여 고유점도를 구할 수 있다.

본문일부 및 목차

한 물질의 점도 값이 shear rate의 변화에 대해서 무관한 용액을 Newtonian fluid 라고 한다. 이 Newtonian fluid는 회전형 점도계에서 서로 다른 rpm에서 점도를 측정했을 때, 그 측정값이 rpm의 변화에 관계없이 일정하며, 주로 물, 수은, petroleum 등, 단일 조성의 유체들에 해당한다. 이에 비해 rpm의 변화에 따라 점도 값이 변화하는 특성을 가진 유체를 non-Newtonian fluid 라고 하는데 대부분의 유체가 이에 속한다. 반면 non-Newtonian fluid의 경우, spindle의 종류와 rpm에 따라 측정 점도 값이 변하는 용액으로, shear stress 대 shear rate의 관계가 일정하지 않기 때문에, shear rate의 변화에 따라서 점도의 변화가 다양하게 나타난다.
Newtonian fluid의 경우는 Brookfield 점도계로서 보다 정확한 점도를 측정하기 위해서는 높은 torque를 나타내는 조건에서 측정하는 것이 좋다. 그러나 non-Newtonian fluid의 경우는 해당하는 각각의 조건에서의 점도 값의 변화정도를 비교하는 것이 목적이므로 "어떤 조건에서(온도, spindle 종류, 회전속도, 측정시간 등) 측정한 점도가 얼마다." 라고 명시하여야한다.
그래프에서 나타났듯이 Shear rate VS viscosity의 그래프의 기울기가 0에 가깝기 때문에 실험한 용액은 newtonian용액임을 알 수가 있다.

2. 3개 그래프 작성(Huggins & Kraemer, Mark-Houwink, Martin)

▶Huggins & Kraemer식을 이용해 각각의 고유점도와 , 를 구하여라.

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