La viscosité est la fluidité ou la ténacité d'un liquide ou d'un gaz. Pour cela, on prend un modèle constitué de deux plaques superposées. Entre ces plaques se trouve une substance qui adhère aux deux plaques. Dans notre imagination, la substance est divisée en couches parallèles. L'une des plaques est maintenant tirée dans une direction, des forces s'exerçant alors sur les couches du tissu, l'autre plaque étant au repos. Sur la plaque en mouvement, la première couche voisine est entraînée, alors que la couche de la plaque au repos est immobile.
Que se passe-t-il maintenant avec les couches intermédiaires ?
Chaque couche transmet différemment la vitesse de déplacement à la couche suivante. La vitesse diminue naturellement de la plaque en mouvement vers la plaque au repos. Cela s'explique par le fait que les particules de la matière se gênent pour ainsi dire mutuellement et doivent „passer“ les unes devant les autres. Des forces d'attraction électrostatiques s'exercent en outre entre les plus petites particules. La vitesse ou la lenteur du mouvement des couches dépend donc des propriétés de la substance et détermine la viscosité. Les substances sont classées en basse, moyenne et haute viscosité. On peut alors imaginer qu'une substance à haute viscosité est moins fluide qu'une substance à faible viscosité.
Unités
Dans la pratique, l'unité de mesure Pascalseconde (Pas) s'est établie. Pour les substances à faible viscosité, il existe aussi la millipascalseconde (mPas).
L'unité centistokes (cST) est également utilisée (voir ci-dessous sous Godets à bec verseur).
Dépendances
La viscosité d'une substance est également influencée par d'autres facteurs. Il s'agit par exemple, et c'est aussi le plus influent, de la température. Ainsi, la viscosité diminue lorsque la température augmente. Lorsque la température diminue, elle augmente à nouveau. C'est pourquoi il est important d'indiquer la température lors de la détermination de la viscosité.
Bien entendu, la viscosité dépend d'autres facteurs, comme les propriétés spécifiques des substances, telles que la forme et la taille des molécules, etc.
Exemples pour illustrer
Pour mieux se représenter l'abstrait, voici quelques exemples tirés de la vie quotidienne. Bien entendu, il ne s'agit que d'approximations, car la viscosité de certaines substances peut varier d'une espèce à l'autre, par exemple celle du miel :
| Tissu | Température | Viscosité env. en mPas |
| Eau | 20°C | 1,009 |
| Huile d'olive | 20°C | 100 |
| Mayonnaise | 20°C | 2.000 |
| Miel | 20°C | 10.000 |
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Détermination de la viscosité
Pour déterminer la viscosité des liquides, on utilise des viscosimètres :
Gobelet à bec verseur
La coupe d'écoulement est le moyen le plus rapide de déterminer la viscosité des liquides à faible viscosité. Il s'agit d'un cylindre creux, généralement en aluminium anodisé, avec une buse de sortie en acier inoxydable. Le temps nécessaire au liquide pour quitter la coupelle de sortie est mesuré.
Pour le processus, le liquide de test est donc versé dans le gobelet de sortie avec la buse fermée. Ensuite, une plaque de verre permet de racler l'excédent de liquide dans le bord du gobelet. La buse peut alors être ouverte et le chronométrage commence. Le chronométrage commence lorsque le liquide commence à s'écouler par l'ouverture inférieure du gobelet. Dans le cas des gobelets à écoulement par immersion, le gobelet est immergé dans le liquide et rapidement retiré. Le chronométrage démarre lorsque le gobelet est retiré. Le chronométrage s'arrête lorsque le liquide ne s'écoule plus régulièrement par l'ouverture ou lorsqu'il y a rupture. L'unité est la seconde. En utilisant un disque de conversion de viscosité adapté au gobelet, ce résultat peut être converti en centistokes (cST).
Pour respecter les normes, il existe différents godets DIN et ISO. Le chiffre (p. ex. godet DIN4) indique le diamètre de l'ouverture de la buse. Sur le marché, il existe des godets à bec selon la norme DIN 53211 et des godets à bec plus précis selon la norme DIN ISO 2431, plus récente.
Viscosimètre rotatif
Toutefois, si les liquides sont très visqueux, on n'obtient pas de résultats satisfaisants avec un godet à écoulement en raison de leur comportement d'écoulement lent. Pour les fluides très visqueux, il faut donc recourir à des méthodes plus élaborées. Dans le cas du viscosimètre rotatif, le liquide de mesure est versé dans une fente entre un cylindre intérieur et un cylindre extérieur entourant ce dernier. Ensuite, le cylindre intérieur est entraîné par un moteur tandis que le cylindre extérieur reste immobile. Le liquide de mesure freine le mouvement du cylindre en rotation, ce qui peut être enregistré comme signal de mesure par différents moyens.
