Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11650:2016 (hoàn toàn tương đương với ISO 6388:1989) là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định phương pháp xác định đặc tính dòng chảy của các chất hoạt động bề mặt bằng cách sử dụng nhớt kế quay. Đây là công cụ kỹ thuật tiêu chuẩn giúp các phòng thử nghiệm, doanh nghiệp sản xuất hóa chất và chất tẩy rửa đánh giá chính xác tính chất lưu biến của sản phẩm.

Giới thiệu chung về TCVN 11650:2016 (ISO 6388:1989)

Tiêu chuẩn này được xây dựng nhằm đồng bộ hóa phương pháp thử nghiệm chất hoạt động bề mặt tại Việt Nam với tiêu chuẩn quốc tế ISO. Việc xác định đặc tính dòng chảy (tính chất lưu biến) đóng vai trò quyết định trong việc kiểm soát chất lượng, thiết kế quy trình bơm truyền, đóng gói và lưu trữ các sản phẩm chứa chất hoạt động bề mặt dạng lỏng hoặc dạng sệt.

Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Điều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp đo nhớt kế quay:

• Phương pháp này áp dụng đối với các chất hoạt động bề mặt dạng lỏng hoặc dạng bột nhão (paste), bao gồm cả các hệ phân tán và nhũ tương.
• Tiêu chuẩn phù hợp để đo cả chất lỏng tuân theo định luật Newton (chất lỏng Newton) và các chất lỏng không tuân theo định luật Newton (chất lỏng phi Newton).
• Đặc biệt hữu ích cho việc xác định các đường cong dòng chảy (flow curves) và nghiên cứu các hiện tượng lưu biến phức tạp như tính xúc biến (thixotropy) hoặc tính nghịch biến (rheopexy) của chất hoạt động bề mặt dưới tác động của lực cắt.

Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần viện dẫn và phối hợp sử dụng với các tài liệu tiêu chuẩn liên quan:

• Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế về thuật ngữ, định nghĩa liên quan đến chất hoạt động bề mặt.
• Các tài liệu hướng dẫn về lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử đối với chất hoạt động bề mặt để đảm bảo tính đại diện và độ đồng nhất của mẫu trước khi tiến hành đo lường.

Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm khoa học cốt lõi phục vụ cho quá trình đo lường và tính toán kết quả:

• Độ nhớt (Viscosity): Đại lượng đặc trưng cho nội ma sát của chất lỏng, cản trở sự chuyển dịch của các lớp chất lỏng đối với nhau dưới tác dụng của ngoại lực.
• Ứng suất cắt (Shear stress): Lực tác dụng trên một đơn vị diện tích bề mặt song song với hướng dòng chảy.
• Tốc độ cắt (Shear rate): Tốc độ thay đổi của vận tốc dòng chảy theo khoảng cách vuông góc với hướng dòng chảy.
• Chất lỏng Newton: Chất lỏng có độ nhớt không thay đổi khi tốc độ cắt thay đổi ở một nhiệt độ xác định.
• Chất lỏng phi Newton: Chất lỏng có độ nhớt biến đổi phụ thuộc vào tốc độ cắt hoặc thời gian tác dụng lực cắt.

Nguyên tắc xác định đặc tính dòng chảy (Điều 4)

Nguyên lý hoạt động của phương pháp đo bằng nhớt kế quay được quy định cụ thể như sau:

• Mẫu thử được đặt trong một khoảng không gian hẹp giữa hai vật thể đồng trục (ví dụ: hai hình trụ đồng trục, hoặc hệ thống nón - đĩa, đĩa - đĩa).
• Một trong hai vật thể được cho quay với tốc độ góc xác định (tạo ra tốc độ cắt), trong khi vật thể còn lại được giữ cố định hoặc chịu tác động của mômen xoắn.
• Tiến hành đo mômen xoắn cần thiết để duy trì tốc độ quay đó. Từ giá trị mômen xoắn đo được, kết hợp với các hằng số hình học của hệ thống đo, tiến hành tính toán ra ứng suất cắt và độ nhớt động lực học của mẫu thử tại các tốc độ cắt khác nhau.
• Quá trình đo phải được thực hiện trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ cực kỳ nghiêm ngặt, vì độ nhớt của chất hoạt động bề mặt rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ.