Разница между Тиксотропной и Реопектической жидкостью

Основное различие между Тиксотропной и Реопектической жидкостью заключается в том, что при постоянной деформации в Тиксотропных жидкостях их вязкость с течением времени уменьшаетсятогда как при постоянной деформации в Реопектической жидкости её вязкость с течением времени возрастает.

Жидкости, а также газообразные вещества, имеют вязкость. В зависимости от типа поведения потока, зависящего от времени жидкости подразделяются на три типа: Тиксотропные, Нетиксотропные и Реопектические жидкости. Все три этих типа являются неньютоновскими жидкостями.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Тиксотропная жидкость
  3. Что такое Реопектическая жидкость
  4. В чем разница между Тиксотропной и Реопектической жидкостью
  5. Заключение

Что такое Тиксотропные жидкости?

Тиксотропные жидкости — это жидкости, вязкость которых уменьшается при постоянно приложенной деформации. Многие продукты и вещества, используемые в повседневной жизни, могут характеризоваться их тиксотропным поведением. Тиксотропия — это свойство, которое объясняет, почему средства личной гигиены, такие как гели для волос и зубная паста, являются жидкими при выдавливании из трубки, но впоследствии восстанавливаются до своего первоначального твердого состояния, чтобы оставаться на месте.

«Ручка астронавта» с тиксотропными чернилами
«Ручка астронавта» с тиксотропными чернилами

Тиксотропия — это свойство некоторых жидкостей и гелей становиться более жидкими, когда прикладывается постоянная сила, и после уменьшения силы вязкость полностью восстанавливается до исходного состояния за некоторый период времени. В тиксотропных жидкостях, чем выше приложенная сила, тем ниже становится вязкость. Тиксотропия является явлением, зависящим от времени, так как вязкость вещества должна восстановиться через определенный промежуток времени после снятия приложенной силы.

Термин тиксотропия состоит из греческих слов «тиксис» (на ощупь) и «тропи» (скрутить) и означает изменение или переход состояния вещества из-за механической нагрузки. Примерами тиксотропных материалов являются лосьоны, гели, кетчупы, краскии гипс. Например, кетчуп вытекает из трубки при нажатии. Его вязкость становится ниже при приложении силы. После того, как сила уменьшается, вязкость кетчупа восстанавливается до исходного состояния. Это означает, что тиксотропное поведение всегда сочетается с поведением потока, истонченного при сдвиге. Ещё одним хорошим примером является мед. Если вы оставляете мед неиспользованным в течение длительного времени, он становится более вязким, особенно на дне банки, и он очень медленно течет. Тем не менее, если вы хорошо перемешаете мёд, он вернется к первоначальной вязкости. 

Ещё одним интересным примером тиксотропной жидкости является так называемая «ручка астронавта», разработанная Полом Фишером, которая может писать без гравитации. Ручка содержит тиксотропные чернила под давлением, которые слишком густые, чтобы течь, без приложения силы на шарик — например, вращение шарика ручки при письме.

Тиксотропное поведение потока в жидкостях. В тиксотропных материалах структурная прочность уменьшается с более высокой нагрузкой и полностью восстанавливается после определенного периода отдыха. Тиксотропное поведение является важной характеристикой качества, например, красок и покрытий. Это поведение влияет на то, как краска выравнивается и предотвращает провисание, а также обеспечивает достаточную и равномерную толщину мокрого слоя.

Нетиксотропное поведение потока в жидкостях. В нетиксотропных материалах структурная прочность уменьшается при сдвиге, но вязкость не полностью восстанавливается после соответствующего периода покоя. Он остается более тонким, чем исходное состояние, что означает, что структура не восстанавливается полностью. Типичным образцом, демонстрирующим это поведение, является йогурт. После перемешивания вязкость йогурта становится меньшая, чем была изначально.

Читайте также:  Разница между ферментативным и неферментативным потемнением

Что такое Реопектические жидкости?

Реопектические жидкости — это жидкости, вязкость жидкости которых увеличивается со временем при нагрузке. Поведение этих жидкостей может быть описано как зависящее от времени поведение дилатанта. Этот вид неньютоновских жидкостей встречается гораздо реже. Кроме того, они показывают повышенную вязкость при перемешивании. Это означает, что когда жидкость встряхивается, она становится густой или даже может затвердеть. Кроме того, чем выше напряжение сдвига, тем более вязкой становится жидкость. Это объясняется тем, что микроструктура этих реопектических жидкостей строится при постоянном сдвиге. Поэтому она называется сдвиговой кристаллизацией.

График вязкости и нагрузки по времени для Тиксотропной и Реопектической жидкостей
График вязкости и нагрузки по времени для Тиксотропной и Реопектической жидкостей

Некоторые распространенные примеры реопектических жидкостей включают гипсовые пасты, краски для принтера, смазочные материалы. Сначала они жидкие, но при встряхивании или перемешивании они становятся гуще.  Хорошим примером реопектической неньютоновской жидкости является крем. Если вы размешаете крем только один раз, то ничего особенного не произойдет. Тем не менее, продолжайте помешивать, и он будет густым. Как и в случае с дилатантными жидкостями, в настоящее время продолжаются исследования относительно использования реопектических жидкостей в бронежилетах. 

В чем разница между Тиксотропной и Реопектической жидкостью?

Разница между реопектической и тиксотропной жидкостями очень похожа на разницу между дилатантной и псевдопластичной жидкостями: обе являются неньютоновскими жидкостями, но в то время как одна, псевдопластичная, истончается при сдвиге (вязкость уменьшается при увеличении напряжения), другая, дилатант, имеет утолщение при сдвиге (вязкость увеличивается с увеличением стресса).

Но в то время как тиксотропные жидкости иногда ошибочно принимают за псевдопластичные жидкости, а реопектические жидкости иногда ошибочно принимают за дилатантные жидкости, эти два типа жидкостей отличаются одним решающим образом: зависимостью от времени. Изменение вязкости по отношению к напряжению для дилатантных и псевдопластичных жидкостей не зависит от времени. Но для тиксотропных жидкостей вязкость уменьшается с увеличением напряжения, чем дольше применяется это напряжение. То же самое относится и к реопектическим жидкостям: вязкость увеличивается с увеличением напряжения, чем дольше оно применяется.

Некоторые примеры тиксотропных жидкостей включают цитоплазму клеток, синовиальную жидкость, некоторые сорта меда, некоторые виды глины, паяльные пасты в электронике, жидкости для фиксации нитей, желатин, ксантановую камедь. Тогда как, некоторые распространенные примеры реопектических жидкостей включают некоторые гипсовые пасты, краски для принтера, смазочные материалы.

Заключение — Тиксотропные и Реопектические жидкости

Главное отличие между Тиксотропной и Реопектической жидкостью в том, что Реорептические жидкости становятся более густыми и более вязкими при увеличении нагрузки во времени. Для этих жидкостей мгновенная сила не так важна, как её поддерживание. Тиксотропные жидкости демонстрируют поведение, противоположное реопектическим жидкостям — они становятся более текучими при применении постоянной силы.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *