Вискозиметр Гесса: измерение вязкости крови, методика и расчеты

Определение вязкости жидкостей вискозиметром Гесса.
Приборы и материалы:
Вода очищенная;
Исследуемая жидкость;
Вискозиметр Гесса.
Устройство прибора:
В настоящее время в клинике для определения вязкости крови
используют вискозиметр Гесса с двумя капиллярами. Схема его устройства
дана на рис. 1.
Измерения с помощью вискозиметра.
Два
одинаковых
капилляра
3
и
4
соединены
с
двумя
трубочками 6. Посредством резиновой груши или втягивая воздух ртом через
наконечник *, поочередно
благодаря
тройнику
с
краном 8 заполняют
капилляр a1b1 и трубочку 1 до- отметки 0 дистиллированной водой, а
1
капилляр а2,b2 и трубочку 2 до отметки 0 — исследуемой жидкостью. После
этого теми же способами (Посредством резиновой груши или втягивая воздух
ртом через наконечник *), одновременно перемещают обе жидкости до тех
пор, пока исследуемая жидкость не достигнет цифры 1, а вода — другой
отметки в своей трубке.
Рабочая формула метода:
Так как условия протекания воды и крови одинаковы, то объемы
наполнения трубок 1 и 2 будут различными вследствие того, что вязкости этих
жидкостей неодинаковы. Характер течения жидкости по трубам описывается
формулой Пуазейля:
Q=
𝝅𝒓𝟒 ∙∆𝑷 м3
𝟖𝜼𝓵
[ ],
с
(1)
где r- радиус трубы, ∆𝑃- разность давления на концах трубы, 𝜂динамическая вязкость жидкости, ℓ- длина трубы.
Хотя исследуемая жидкость (кровь) и является неньютоновской
жидкостью, используем с некоторым приближением формулу Пуазейля (1) и
запишем очевидную пропорцию:
Qв/Qк= ηк/ηв
(2)
Учитывая, что общий объем V жидкости при равномерном ее течении
связан с Q формулой V — Qt, где t — время, вместо (1) получаем
Vв/Vк = ηк/ηв
(3)
где Vк — объем крови в трубке 2 от отметки 0 до отметки 1;
Vв -объем воды в трубке 1 от отметки 0 до отметки, полученной при
измерении;
ηк и ηв — соответственно вязкость крови и воды.
Отношение вязкости крови и вязкости воды при той же температуре
называют относительной вязкостью крови.
В вискозиметре Гесса объем крови всегда одинаков, а объем воды
отсчитывают по делениям на трубке 1, поэтому непосредственно получают
значение относительной вязкости крови. Для удобства отсчета сечения
2
трубок 1 и 2 делают различными так, что, несмотря на разные объемы крови и
воды, их уровни в трубках будут примерно одинаковы.
Вязкость крови человека в норме 4-5 мПа-с, при патологии колеблется
от 1,7-22,9 мПа-с, что сказывается на скорости оседания эритроцитов (СОЭ).
Венозная кровь обладает несколько большей вязкостью, чем артериальная.
При тяжелой физической работе увеличивается вязкость крови. Некоторые
инфекционные заболевания увеличивают вязкость, другие же, например,
брюшной тиф и туберкулез – уменьшают.
Результаты измерений.
Таблица. Результаты измерений.
№
1
2
3
Vв
Vв/Vк
ηк/ηв
ηк
Среднее
значение
Абсолютная
погрешность
Vв -объем воды в трубке 1 от отметки 0 до отметки, полученной при
измерении;
Vк — объем крови в трубке 2 от отметки 0 до отметки 1;
ηк/ηв- относительная вязкость крови
ηк- динамическая вязкость крови.
ηв- динамическая вязкость воды при температуре 200С (табличное
значение).
Вывод: Записать ответ в видеОтносительная вязкость (исследуемой жидкости) равна:
ηк/ηв=ηк/ηв ± ∆ηк/ηв.
Динамическая вязкость (исследуемой жидкости) равна:
ηк =ηк ± ∆ηк.
Указать температуру измерений.
3
4
Работа и настройка вискозиметра Гесса (ВК-4)
5