viskositet

Viskositet, seighet, den egenskap ved et fluid (gass eller væske) at det motsetter seg at forskjellige lag i fluidet beveger seg med forskjellige hastigheter. Motstanden ytrer seg som en spenning i strømretningen (skjærspenning) mellom lag som beveger seg i forhold til hverandre. Kvantitativt defineres viskositet (dynamisk viskositet) som forholdet mellom skjærspenning og hastighetsforandring per lengdeenhet (hastighetsgradient) på tvers av strømningsretningen. Ifølge I. Newton er det karakteristisk for fluider at skjærspenningen øker proporsjonalt med hastighetsgradienten. Viskositeten blir da en stoffkonstant som avhenger av trykk og temperatur i fluidet. Regelen gjelder ikke ved store hastigheter når strømningen går over fra å være laminar til å være turbulent.

Strukturviskositet avviker fra den dynamiske (newtonske) viskositet ved at flytehastigheten ikke er proporsjonal med de krefter som virker på væsken. Dette skyldes at det dannes en eller annen form for indre struktur. Strukturviskositet omfatter f.eks. pseudoplastisitet og tiksotropi og opptrer særlig hos dispersjoner og hos polymerer og polymerløsninger. Som eksempel nevnes tiksotropiske malinger hvor viskositeten forandrer seg ved omrøring. (Se også reologi.)

Viskositet måles i enheten pascal · sekund, Pa · s. I praksis brukes millipascal · sekund, mPa · s, for væsker og mikropascal · sekund, μPa · s, for gasser. Av og til angis kinematisk viskositet som er (dynamisk) viskositet dividert med densiteten til fluidet. Denne måles i m²/s. Dessuten brukes en rekke andre enheter, fastsatt på grunnlag av målinger med standardiserte viskosimeter: Saybolt-sekunder, Redwood-sekunder, Engler-grader, Mooney-viskositet m.fl. For disse enhetene finnes det tabeller med omregning til SI- eller CGS-enheter.

For motoroljer brukes vanligvis inndeling etter SAE-grader (SAE, Society of Automotive Engineers), hvor gradtallet betegner at viskositeten ved forskjellige temperaturer faller innenfor bestemte områder, f.eks. SAE 10 med viskositet 60–90 mPa · s og SAE 50 med viskositet 450–800 mPa · s ved 25 °C.

Luft har ved 20 °C en viskositet på 18 μPa · s, vann har 1 mPa · s. For de fleste væsker avtar viskositeten med økende temperatur, mens det motsatte er tilfelle for gasser.

Kjennskap til viskositet har praktisk betydning ved beregning av strømninger i ventilasjons- og pumpesystemer og for vurdering av oljers smøreegenskaper. Ved smøring skilles deler som glir mot hverandre, med et tynt lag med olje som, for å gjøre motstanden minst mulig, bør ha lav viskositet. Oljen må dessuten fukte materialet som skal smøres, og den må ikke være så tyntflytende, ha så lav viskositet, at den flyter ut når delene presses mot hverandre. Siden viskositeten er sterkt temperaturavhengig, oppnås god smørevirkning over et stort temperaturområde best ved å blande oljer med forskjellig viskositet.

Viskositetsmåling foregår som absoluttmålinger hvor man bestemmer motstanden mot bevegelsen av et fluid (væske el. gass) som funksjon av strømningshastigheten og hastighetsfordelingen i fluidet, og ut fra disse størrelsene regner ut viskositeten. For praktisk bruk foretas som regel sammenligningsmålinger med viskosimeter utstyrt med skala gradert i spesielle enheter: Saybolt-sekunder, Engler-grader o.a. Se viskosimeter.