Miljøprojekt, 1108 – Frakturer fra lodrette testboringer på Vestergade 10 Haslev

Frakturer fra lodrette testboringer på Vestergade 10 Haslev

Bilag H

Laboratorieforsøg

Viskositets- og pH-måling

Viskositets- og pH-målingerne er udført af NNC Danmark A/S og Brøker I/S.

Når et legeme falder gennem en væske vil friktionen på legemet være omvendt proportional med den hastighed kuglen falder gennem væske med. Dette anvendes til bestemmelsen af viskositeten.

I praksis fyldes en beholder med kendt volumen med den væske, hvis viskositet ønskes bestem. Så lader man en kugle med kendt massefylde falde ned gennem væsken og dennes hastighed måles. De målte værdier anvendes til beregning af viskositeten:

η = ((m-m_f)*g)/ν_L*K)

Hvor η = viskositeten [kg/(m*s)], m = massen af den anvendte kugle [kg], m_f = massen af den (af kuglen) fortrængte væske [kg], g = tyngdeaccelerationen [m/s²], ν_L = hastigheden af kuglens fald [m/s] og K = apeturen af kuglen (6*π*R, hvor R er radius af kuglen [m]).

Det er vigtigt, at væskebeholderens radius er væsentligt større end radius af det legeme der anvendes til faldet, da en for lille beholder kan øge friktionen på legemet. Dernæst er det også vigtigt, at beholderen er by nok, da legemet kan accelereres i den første del af faldet inden dens hastighed stabiliseres af væsken.

I dette tilfælde blev der anvendt, til bestemmelse af viskositeten af guar massen, en cylinderbeholder med radius 23,25 mm og den havde en højde på 980 mm. Vægten af guaren i denne beholder var 1,6 kg. Dvs. at massefylden af guar-væsken er 953 kg/m³.

Viskositeten afhænger af ”tykkelsen” eller ”trægheden” af væsken, da det er denne der yder modstanden i væsken. Denne ”træghed” afhænger igen af temperaturen af væsken. Temperaturen af væsken til dette forsøg blev målt til ca. 20°C .

Der blev lavet to forsøg med to forskellige glaskugler:

kugle havde en radius på 7,7 mm og vejede 4,5 g. Den var 105 s om at falde 495 mm gennem væsken. Dette gav en viskositet på 40 kg/(m*s), hvilket svarer til 400 cp.
kugle havde en radius på 11,7 mm og vejede 17 g. Den var 46 s om at falde 620 mm gennem væsken. Dette gav en viskositet på 35 kg/(m*s), hvilket svarer til 350 cp.

Det ses, at de to målinger er i samme størrelsesforhold og i god overensstemmelse. Den afvigelse der er mellem de to målinger må henføres til fejlkilderne under forsøget.

For eksempel var det vanskeligt at se gennem guar-væsken, og det var derfor nødvendigt at lade kuglen falde tæt på cylinderkanten og dette har sandsynligvis øget friktionen.

Temperaturen af væsken var ca. 20°C under forsøgene, men der kan have været en temperaturforskel imellem start og slut af de enkelte forsøg og i mellem de to forsøg. Dette skyldes, at der blev sat en lampe bagved cylinderen for at opnå en bedre synlighed af kuglen. Det kan ikke afvises, at denne lampe har opvarmet væsken under forsøget og derved ændret viskositeten af væsken.

Hertil kommer fejlkilder i aflæsninger af målebånd, vægte og stopure og fejlkilder fra selve instrumenterne (vægt, stopur osv.) Disse anses for at være meget mindre i forhold til de førstnævnte, at de næppe spiller nogen rolle i denne sammenhæng.

PH værdien for væsken blev målt ved hjælp af en lakmus-papirs prøve og den blev fundet til 7,5.