Die Viskosität bezeichnet die innere Reibung einer Flüssigkeit und gibt an, ebenso wie gut sie fließen kann. Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab wie beispielsweise der 🌡️ und der räumlichen Struktur der Moleküle. Zur Bestimmung der Viskosität stehen verschiedene Messmethoden zur Verfügung wie das Kugelfallviskosimeter, das Kapillarviskosimeter, das Auslaufbecher-Verfahren und das Rotationsviskosimeter.
Bei einfachen Kohlenwasserstoffen wie Alkanen Alkenen und Alkinen kann die Viskosität anhand der räumlichen Struktur der Moleküle abgeleitet werden. Alkane sind lineare Kohlenwasserstoffketten, bei denen die Moleküle durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten werden. Je länger die Ketten und dadurch die Wechselwirkungsfläche desto stärker ist die Viskosität. Daher kann die Viskosität von Alkanen durch das Abzählen der Kohlenstoffgerüste bestimmt werden.
Bei Alkenen und Alkinen mit Mehrfachbindungen kommt es zu Knicken in den Molekülstrukturen. Dadurch ist die Viskosität in der Regel geringer als bei den entsprechenden Alkanen. Je weiterhin Mehrfachbindungen vorhanden sind desto stärker ist der Einfluss auf die Viskosität.
Verzweigte Alkane haben ähnlich wie Einfluss auf die Viskosität. Kurze Nebenketten verhindern: Dass sich Moleküle richtig aneinander anlagern können was zu einer Verringerung der Viskosität führt. Bei sehr langen Nebenketten können sich die verzweigten Kohlenwasserstoffe jedoch ineinander verheddern was wiederum zu einer Erhöhung der Viskosität führt.
Die Viskosität kann mittels der Auslaufzeitmessung bestimmt werden. Dabei wird ein bekanntes Volumen der Flüssigkeit aus einer engen Öffnung fließen gelassen und die Zeit gemessen die vergeht, bis die Flüssigkeit komplett durchgelaufen ist. Die Messung wird mit einer Flüssigkeit kalibriert deren Viskosität ebendies bekannt ist. Ein Problem bei der Viskositätsmessung ist die starke Temperaturabhängigkeit. Bereits geringe Abweichungen der Temperatur können zu großen Messfehlern führen.
Insgesamt kann die Viskosität von Alkanen Alkenen und Alkinen anhand der räumlichen Struktur und Anordnung der Moleküle abgeschätzt werden. Die verschiedenen Messmethoden ermöglichen eine genaue Bestimmung der Viskosität, obwohl dabei die Temperatur einen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse hat. Durch das Verständnis der Viskosität und ihrer Einflussfaktoren können beispielsweise in der Industrie optimale Bedingungen für den Transport von Flüssigkeiten geschaffen werden.
Viskosität von Alkanen, Alkenen und Alkinen: Bestimmung und Einflussfaktoren
Wie kann man die Viskosität von Alkanen, Alkenen und Alkinen bestimmen und wie beeinflussen die räumliche Struktur und Anordnung der Elemente die Viskosität?