Principe de la viscosimétrie

Au cours de l’écoulement d’un fluide visqueux dans un tube capillaire par exemple, la vitesse des molécules (v) est maximale dans l’axe du tube et diminue jusqu'à s’annuler à la paroi tandis qu’entre les couches se développe un glissement relatif ; d’où l’apparition de forces tangentielles de frottement. Suivant l’hypothèse exprimée pour la première fois par Newton, les forces tangentielles, dans les fluides, dépendent de la nature du fluide considéré et du régime de son écoulement.

La détermination expérimentale de la viscosité constitue actuellement l’une des techniques les plus répandues en chimie macromoléculaire pour caractériser les polymères en solution.

Les données expérimentales sont, de plus, très rapidement exploitables.

La mise en solution d’un échantillon de polymère s’accompagne, en effet, d’un accroissement très important de la viscosité du solvant, même lorsque le soluté se trouve en faible quantité. La viscosité ainsi obtenue permet de caractériser le polymère en solution. Outre la détermination de la masse molaire moyenne viscosimétrique, la mesure de l’accroissement de la viscosité permet d’accéder aux dimensions moyennes de la chaîne macromoléculaire (rayon de giration et distance quadratique moyenne entre les extrémités de chaîne) et d’obtenir des informations quant aux interactions polymère-solvant (température, paramètre d’interaction).

Le viscosimètre utilisé sur la plateforme est de type Ubbelhode. C’est un viscosimètre capillaire.

D’après la loi de Poiseuille on a une relation linéaire entre la viscosité d’une solution et le temps d’écoulement d’un volume donné V à travers le capillaire.

Le viscosimètre est placé dans un thermostat maintenu à température constante. On mesure le temps d’écoulement d’un volume constant V défini par deux traits de repères (M1 et M2) situés de part et d’autre d’un petit réservoir surmontant le capillaire.