ASTM D445, şeffaf ve opak sıvı petrol ürünlerinin kinematik viskozitesini cam kapiler viskozimetreyle ölçen test yöntemidir. Belirli hacimdeki sıvının yerçekimi etkisiyle kalibre edilmiş cam kapilerden akma süresi ölçülür. Kinematik viskozite, bu akış süresinin viskozimetrenin kalibrasyon sabitiyle çarpımıdır. Dinamik viskozite, kinematik viskozitenin aynı sıcaklıktaki yoğunlukla çarpılmasıyla bulunur. Yöntemin kapsadığı aralık 0,2 mm²/s ile 300 000 mm²/s arasındadır. SI birimi mm²/s’dir; 1 mm²/s bir santistokes’a (cSt), 1 mPa·s bir santipoise’a (cP) eşittir.
Kinematik viskozite sıcaklığa çok duyarlıdır, bu yüzden ölçüm sabit sıcaklıklı bir banyoda yapılır. Yağlayıcı şartnameleri viskoziteyi çoğunlukla 40 °C ve 100 °C’de ister. Yakıtta viskozite, yakıtın motora ne kadar iyi pompalandığını belirler. Yağlayıcıda ise hareketli parçalar arasında yağlama filminin oluşup korunmasını belirler.
ASTM D445 hangi ürünlere uygulanır?
Yöntem, şeffaf ve opak sıvı petrol ürünlerini kapsar. Sonuç numunenin davranışına bağlıdır ve kayma gerilmesi ile kayma hızının orantılı olduğu sıvılar için tanımlanmıştır. Bazı koşullarda bu orantıyı bozan kalıntı fuel oiller için prosedür ve kesinlik değerleri standarda ayrıca eklenmiştir. Viskozite kayma hızıyla belirgin değişiyorsa farklı kapiler çaplarındaki viskozimetreler farklı sonuç verebilir. Bitümlerin kinematik viskozitesi için standart, ASTM D2170 ve ASTM D2171 yöntemlerine yönlendirir.
ASTM D445 ile eşdeğer standartlar hangileridir?
| Standart | Yayıncı | Başlık | ASTM D445 ile ilişkisi |
|---|---|---|---|
| ASTM D445 | ASTM International | Şeffaf ve opak sıvıların kinematik viskozitesi ve dinamik viskozitenin hesaplanması | Referans yöntem, güncel sürüm D445-26 |
| ISO 3104 | ISO | Petrol ürünleri, şeffaf ve opak sıvılar, kinematik viskozite tayini | ASTM D445 metni, ISO 3104’ün D445-03 sürümüne karşılık geldiğini yazar. Güncel sürüm ISO 3104:2023 |
| IP 71 | Energy Institute | Kinematik viskozite tayini | Cihaz yöntem listelerinde D445 ve ISO 3104 ile birlikte anılır |
| EN ISO 3104 | CEN | ISO 3104’ün Avrupa sürümü | DIN EN ISO 3104 aynı yöntemdir |
| TS EN ISO 3104 | TSE | EN ISO 3104’ün Türkiye sürümü | Aynı yöntem, ulusal önek |
| ASTM D446 | ASTM International | Cam kapiler kinematik viskozimetreler için şartlar ve kullanım talimatları | D445’te kullanılan viskozimetre tiplerini ve kalibrasyonlarını tanımlar |
ASTM D446 üç viskozimetre ailesini ekleriyle tanımlar: değiştirilmiş Ostwald, asma seviye ve ters akış tipleri. Standart, D445’in kesinlik sınırları içinde ölçebilen başka cam kapiler viskozimetrelerin de kullanılabileceğini yazar. ISO tarafında cam kapiler viskozimetrelerin karşılığı ISO 3105’tir. Şartname ASTM D445 diyorsa ISO 3104 sonucu kendiliğinden onun yerine geçmez.
ASTM D445 ile ASTM D7042 arasındaki fark nedir?
İki yöntem farklı büyüklüğü ölçer. ASTM D445 kinematik viskoziteyi doğrudan ölçer, dinamik viskoziteyi yoğunlukla çarparak hesaplar. ASTM D7042 ise Stabinger viskozimetresiyle dinamik viskoziteyi ve yoğunluğu aynı anda ölçer; kinematik viskozite ikisinin bölümünden bulunur. D7042 kapsamı ham petrolleri de içerir. ASTM D2270, iki yöntemden hesaplanan viskozite indeksleri uyuşmazsa D445 ölçümünden gelen değerin kabul edileceğini yazar.
Viskozite indeksi ASTM D445 sonucundan nasıl hesaplanır?
Viskozite indeksi ASTM D2270 ile hesaplanır. Girdi, 40 °C ve 100 °C’de ölçülen kinematik viskozitelerdir; bu ölçümler D445, D7042, IP 71 veya ISO 3104 ile yapılır. Uygulama, 100 °C’de kinematik viskozitesi 2,0 mm²/s’nin altındaki ürünlere uygulanmaz. Standardın tablosu 100 °C’de 2 ile 70 mm²/s arasını kapsar; 70 mm²/s üzeri için denklem verilir. Yüksek viskozite indeksi, sıcaklık arttıkça viskozitenin daha az düştüğü anlamına gelir.
ASTM D445 için hangi viskozimetre tipi kullanılır?
Tip, numunenin saydamlığına ve viskozite aralığına göre seçilir. Şeffaf numunelerde Cannon-Fenske rutin viskozimetre kullanılır; katalogdaki boyut kodları 25 ile 650 arasındadır. Opak numunelerde akış yönü ters çevrilir: Cannon-Fenske opak ve U-tüp ters akış tipleri bu iş içindir. Ubbelohde tipi asma seviyeli çalışır ve düşük viskoziteli numunelerde kullanılır; katalogdaki boyut kodları 0 ile 3 arasındadır. Ağır numuneler için Zeitfuchs çapraz kollu viskozimetre bulunur. Her tüp kalibrasyon sabitiyle birlikte verilir; UKAS kalibrasyonlu sürümleri ayrıca listelenir.
Tüpün doldurulması ve numunenin salınımı için test kiti kullanılır. Katalogda Cannon-Fenske opak, Ubbelohde ve U tüp ters akış kitleri vardır. Tüplerin tamamı kinematik kapiler kategorisinde listelenir.
Viskozite banyosu ve banyo sıvısı nasıl seçilir?
Banyo, testin yapıldığı sıcaklığı bütün tüp boyunca sabit tutar. KV-10 viskozimetre banyosu (84300-0) ASTM D445, ASTM D446, ISO 3104 ve IP 71 yöntemlerinin istediği sıcaklık koşullarını karşılar. Sıcaklık aralığı ortam sıcaklığından 150 °C’ye kadardır; kararlılık 100 °C’ye kadar ±0,02 °C, üzerinde ±0,03 °C’dir. Banyo 40 litre kapasitelidir ve 10 viskozimetre tüpü alır. Düşük sıcaklık ölçümleri için KV-2 düşük sıcaklık banyosu (94710-4) kullanılır: -40 ile +20 °C aralığı, ±0,01 °C kararlılık, iki tüp konumu ve 7 litre hacim. KV-2 harici soğutucu istemez; banyo sıvısı metil alkol veya denatüre etil alkoldür. Viskozimetre tüpleri iki banyoya da dahil değildir.
Banyo sıvısı test sıcaklığına göre seçilir. Düşük viskoziteli sıvı hava kabarcıklarının dağılmasına yardım eder ve banyonun homojen kalmasını destekler.
| Banyo sıvısı | Tür | Kullanım aralığı |
|---|---|---|
| BM8 | Silikon sıvı, 5 cSt (25 °C) | 20 °C – 60 °C |
| BM1 | Beyaz yağ | 40 °C – 80 °C |
| BM7 | Silikon sıvı, 10 cSt (25 °C) | 50 °C – 100 °C |
| BM2 | Beyaz yağ | 80 °C – 120 °C |
| BM6 | Silikon sıvı, 20 cSt (25 °C) | 90 °C – 135 °C |
| BM5 | Silikon sıvı, 26 cSt (25 °C) | 120 °C – 150 °C |
ARO Scientific banyo sıvıları 5 ve 20 litrelik ambalajlarda verilir. Seta banyo yağları da viskozimetre banyoları için üretilir; katalogda 40-85 °C, 80-120 °C ve 120-150 °C aralıkları bulunur, her aralık 5 ve 20 litrelik ambalajlarda listelenir. Seta banyo yağlarının viskozitesi düşüktür ve kabarcık oluşumunu azaltır.
ASTM D445 ölçümü nasıl doğrulanır?
Doğrulama sertifikalı viskozite standardıyla yapılır. Seta viskozite standartları, viskozite standartları için birincil yöntem olan ASTM D2162’ye göre üretilir. Malzeme çift UKAS sertifikalıdır, UKAS akreditasyonu altında ISO 17025 ve ISO 17034’e göre sertifikalandırılır, 500 mL kapta ve iki yıl geçerlilikle verilir. Sertifika, malzemenin kapsadığı her test yöntemi için onaylı değeri taşır. Laboratuvar, beklenen viskoziteye en yakın standardı seçer; örneğin viskozite standardı S6 40 °C’de 5,7 mm²/s, 100 °C’de 1,9 mm²/s değerindedir. Katalogdaki Seta ailesi S3 ile S30000 arasındaki S serisini, D5 ile D5000 arasındaki D serisini ve N10 ile N15000 arasındaki N serisini kapsar. Sıfırın altındaki sıcaklıklar için jet yakıtı viskozite standardı vardır; tipik değeri -20 °C’de 3,521 mm²/s, -40 °C’de 6,664 mm²/s’dir. Değerler partiden partiye değişir, onaylı değer sertifikada verilir.
Tıbbi viskozite ölçüm sistemleri için ARO Scientific tıbbi sınıf standartları vardır. MGVS200-100 25 °C’de 19,99 cP ve 37 °C’de 11,76 cSt sertifikalı değer taşır. MGVS ailesi de ASTM D2162’ye göre karakterize edilir; üretim ARO’nun ISO/IEC 17025 ve ISO 17034 akreditasyonu (UKAS CAB No. 27393) kapsamındadır. Standartların tamamı viskozite standartları ve referans malzemesi kategorisindedir.
Antek Elektronik Sistemler 1984’te Ankara’da kuruldu; Stanhope-Seta ve ARO Scientific’in Türkiye yetkili distribütörüdür. Türkiye’de 400’den fazla cihaz kurdu. Saha mühendislerinin tecrübesi 10 ile 30 yıl arasındadır, ortalaması 20 yıldır.
Sık sorulan sorular
ASTM D445 hangi sıcaklıkta ölçülür?
Şartnamenin istediği sıcaklıkta. Yağlayıcılarda genellikle 40 °C ve 100 °C kullanılır, çünkü viskozite indeksi bu iki değerden hesaplanır.
Kinematik ve dinamik viskozite arasındaki fark nedir?
Dinamik viskozite, kinematik viskozitenin aynı sıcaklıktaki yoğunlukla çarpımıdır. ASTM D445 kinematik viskoziteyi ölçer, dinamik viskoziteyi hesaplar.
Opak numunede hangi viskozimetre kullanılır?
Ters akış tipleri. Katalogda Cannon-Fenske opak ve U-tüp ters akış viskozimetreleri bu numuneler içindir.
Banyonun sıcaklık kararlılığı ne olmalıdır?
Yöntem sabit sıcaklık ister. KV-10 banyosu 100 °C’ye kadar ±0,02 °C, KV-2 düşük sıcaklık banyosu ±0,01 °C kararlılıkta çalışır.
ASTM D445 yerine ASTM D7042 sonucu kullanılabilir mi?
Şartname D445 yazıyorsa hayır. Viskozite indeksi uyuşmazlığında da D445 ölçümünden gelen değer kabul edilir.
Kaynaklar
- ASTM D445, Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity); güncel sürüm D445-26
- ASTM D446, Specifications and Operating Instructions for Glass Capillary Kinematic Viscometers; güncel sürüm D446-24
- ASTM D7042, Dynamic Viscosity and Density of Liquids by Stabinger Viscometer; güncel sürüm D7042-25
- ASTM D2270, Calculating Viscosity Index from Kinematic Viscosity at 40 °C and 100 °C; güncel sürüm D2270-24
- ISO 3104:2023, Petroleum products, transparent and opaque liquids, determination of kinematic viscosity
- Cihaz, banyo sıvısı ve referans malzeme verileri antek.com.tr ürün sayfalarından alındı.