黏度測定 — ISO 2555 / ISO 3104 / ASTM D445 · 石油、燃料與油品分析

Viscosity是什麼？

黏度是流體流動阻力的量度。測量兩個不同的量：動態黏度是用旋轉黏度計直接測量的，在化妝品和化學產品中很常見；運動黏度是根據流體通過毛細管的流動時間計算出來的，用於油、燃料和潤滑劑分析。

Viscosity的目的

目的是透過數字確定產品的一致性並驗證批次間的一致性。在化妝品中，一致性決定了消費者的認知和適用性；在潤滑油中，黏度等級直接決定了其適用性。

Viscosity適用於哪些產品？

乳霜、乳液和凝膠
洗髮精和液體肥皂
油漆、黏合劑和化學混合物
機油和液壓油
燃料和基礎油

Viscosity應用於哪些行業？

化妝品化学零售石油和天然氣化学汽車

與Viscosity相關的標準

TS EN ISO 2555（旋轉黏度計 — Brookfield 型）
TS EN ISO 3219（塑膠 — 旋轉黏度計）
TS EN ISO 3104（石油產品 — 運動黏度）
ASTM D445（透明和不透明液體的運動黏度）
ASTM D2270（黏度指數的計算）
SAE J300（機油黏度分級）

Viscosity的測試條件

溫度: 黏度對溫度高度敏感；控制並報告測量溫度
旋轉測量: 主軸數和轉速決定結果；兩者均被報道
運動測量: 通常為 40 °C 和 100 °C；黏度指數由這兩個值計算得出
住: 觸變產品測量前規定的休息時間

Viscosity的測試設備

旋轉黏度計和轉子組
運動黏度浴和毛細管黏度計
溫控水浴鍋
秒錶和自動流量時間測量系統
流變儀（用於流動曲線）

Viscosity的樣品要求

樣品均質，無氣泡
足夠的體積；容器尺寸必須適合測量幾何形狀
對於觸變產品，樣品必須在混合後靜置
必須提供測量溫度和目標黏度範圍（如有）

Viscosity的測試時程

測量本身很短；持續時間由樣品在測量溫度下達到平衡來設定。熱平衡前進行的測量無效。

Viscosity的測試程序

1將樣品均質化並去除氣泡。
2它在測量溫度下達到平衡。
3選擇適當的主軸和速度進行旋轉測量。
4保持該讀數直至讀數穩定並記錄。
5在運動學測量中，測量樣本通過毛細管的流動時間。
6結果以 mPa·s 或 mm²/s 為單位計算。

Viscosity的允收準則

驗收標準是產品規格中的黏度範圍。對於潤滑劑，SAE J300 等分類標準定義了黏度等級的限值，並且必須滿足聲明的等級。

結果評估

沒有說明主軸和速度的旋轉值無法進行比較：對於非牛頓產品，黏度取決於剪切速率，並在不同的速度下給出不同的結果。大多數化妝品都是非牛頓的，因此測量條件是結果的一個組成部分。

Viscosity測試報告

標本鑑定
測量溫度
用於旋轉測量的主軸和轉速
測量黏度值及單位
用於運動學測量的 40 °C 和 100 °C 值以及黏度指數
與規格的比較

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

石油、燃料與油品分析 — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 Viscosity 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

石油、燃料及油品分析确定流体是否符合其规范以及在使用中的表现。该领域的标准很大程度上由ASTM及EN出版物构成,每个参数均定义有独立的方法。

该系列的独特之处在于产品规范以参数清单的形式撰写。EN 590(柴油)、EN 228(汽油)、EN 14214(生物柴油)及ISO 8217(船用燃料)等规范针对每个参数同时规定限值及测定该限值所用的方法。方法一旦改变,结果也可能随之改变;因此规范同样约束方法,只有在规范允许的情况下才可使用'等效方法'。

在燃料方面,参数描述产品的三种不同特性。物理特性(密度、黏度、蒸馏曲线、倾点、浊点)决定其可泵送性及低温表现。燃烧特性(十六烷值、辛烷值、热值)体现发动机中的性能。污染物及稳定性参数(硫、水分、沉淀物、氧化安定性、铜片腐蚀)同时影响排放及储存寿命。

油品分析有两种不同目的,二者不可混淆。新油分析验证产品是否符合其规范:黏度指数、添加剂含量、闪点。相反,废油分析用于判读设备状况——元素分析显示磨损金属(铁、铜、铬、铝),水及燃油污染指示泄漏,氧化值及酸值决定油品的剩余寿命。

因此废油分析是一种预测性维护工具。须跟踪定期取样的变化趋势;有意义的是趋势而非单次结果。若铁含量在数月内持续攀升,则可在故障发生前及时介入处理。

船用燃料是该领域最活跃的子门类。全球硫含量限值的收紧催生了新型调合燃料;对这些燃料而言,稳定性、相容性(两种燃料混合时是否产生沉淀)及催化细粉含量已成为关键参数。

在该系列中,取样同样是结果的一部分。从罐底取得的样品与从上层取得的样品在含水量及沉淀物方面表现不同;在商业交付中,取样点及方法由合同约定。

此領域的方法群組

物理性质
密度(振荡U型管及密度计)、运动黏度、蒸馏、倾点及浊点、闪点。
燃烧性质
十六烷值及十六烷指数、研究法与马达法辛烷值、热值。
硫及元素
紫外荧光法及XRF测硫;ICP法进行元素分析及添加剂含量测定。
穩定性與腐蝕
氧化安定性、銅片腐蝕、水分與沉澱物、濾芯堵塞傾向。
組成分析
以氣相層析測定沸點範圍分布、碳氫化合物類型(FIA)、苯與芳香烴含量、脂肪酸甲酯含量。
廢油
磨損金屬、污染(水、燃料、煙灰)、氧化、酸值與鹼值、黏度變化。

此領域常見混淆之處

規格同時約束方法;以不同方法測得的結果可能不被接受作為符合規格的依據。
廢油的單一結果沒有意義;決策依趨勢而定。
採樣點決定結果;槽底與上層顯示不同的水分與沉澱物。
十六烷指數是計算值,與實測十六烷值並不相同。
摻混生質柴油的燃料在儲存壽命與微生物生長方面表現不同;傳統柴油參數並不足夠。
混合來自不同來源的船用燃料可能產生沉澱物;相容性須另行評估。

這些結果支持哪些決策

燃料批次符合規格與商業交付
基於廢油分析的預測性維護決策
海關與稅務分類參數的判定
儲存、調配與運輸後的品質驗證
符合排放法規下的硫含量限值

關於Viscosity的常見問題

我們從不同的實驗室得到了不同的黏度——哪個是正確的？

通常兩者都是正確的，但測量條件不同。對於非牛頓產品，結果會隨主軸、速度和溫度的變化而變化。所有三個參數必須匹配才能進行有效的比較。

什麼是黏度指數？

此數字顯示油的黏度隨溫度變化的程度，根據 ASTM D2270 根據 40 °C 和 100 °C 的測量值計算得出。指數越高意味著黏度隨溫度的變化越小。

Viscosity