Metode Uji Standar ASTM D445 untuk Viskositas Kinematik Cairan Transparan dan Opak (Termasuk Perhitungan Viskositas Dinamis)

Metode Uji Standar ASTM D445 untuk Viskositas Kinematik Cairan Jernih dan Buram (termasuk Perhitungan Viskositas Dinamis), yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), menjelaskan metode uji untuk menentukan viskositas kinematik produk minyak bumi cair, baik jernih maupun buram, dengan mengukur waktu yang dibutuhkan suatu volume cairan untuk mengalir di bawah gravitasi melalui viskometer kapiler kaca yang telah dikalibrasi. Viskositas dinamis dapat diperoleh dengan mengalikan viskositas kinematik dengan densitas cairan.

Standar ASTM D2170 dan ASTM D2171 juga berlaku untuk mengukur viskositas kinematik bitumen. Metode pengujian yang dijelaskan dalam ISO 3104 Produk minyak bumi - Cairan transparan dan buram - Penentuan viskositas kinematik dan perhitungan viskositas dinamis sesuai dengan standar ini.

Hasil yang diperoleh dari metode uji ini bergantung pada perilaku sampel dan terutama ditujukan untuk penggunaan fluida di mana tegangan geser dan laju geser berbanding lurus (perilaku aliran Newtonian). Namun, jika viskositas bervariasi secara signifikan terhadap laju geser, hasil yang berbeda dapat diperoleh dari viskometer dengan diameter kapiler yang berbeda. Nilai prosedur dan sensitivitas disertakan untuk bahan bakar minyak residu, yang menunjukkan perilaku non-Newtonian dalam kondisi tertentu.

Rentang viskositas kinematik yang dicakup oleh metode uji ini adalah dari 0,2 mm²/detik hingga 300.000 mm²/detik pada semua suhu. Akurasi hanya ditentukan untuk material, rentang viskositas kinematik, dan suhu yang ditunjukkan pada catatan kaki di bagian akurasi.

Merkuri ditetapkan oleh banyak badan pengawas sebagai zat berbahaya yang dapat menyebabkan masalah medis serius. Merkuri dan uapnya telah terbukti berbahaya bagi kesehatan dan bersifat korosif terhadap material. Kehati-hatian sangat penting saat menangani merkuri dan produk yang mengandung merkuri.

Banyak produk minyak bumi dan beberapa material non-minyak bumi digunakan sebagai pelumas, dan pengoperasian peralatan yang tepat bergantung pada viskositas fluida yang digunakan. Lebih lanjut, viskositas banyak bahan bakar minyak bumi penting untuk memprediksi kondisi penyimpanan, penanganan, dan pengoperasian yang optimal. Oleh karena itu, penentuan viskositas yang akurat sangat penting untuk banyak spesifikasi produk.

Metode pengukuran yang dijelaskan dalam standar ini didasarkan pada pemantauan waktu aliran cairan transparan atau buram melalui kapiler kaca yang dikalibrasi.

Viskositas kinematik dan dinamis produk minyak bumi diukur karena alasan berikut:

• Menentukan kualitas produk minyak bumi
• Menentukan penerapan, operabilitas dan penanganan minyak bumi
• Mengembangkan kondisi penyimpanan yang optimal

Waktu alir ditentukan oleh pengukuran berulang yang mencakup langkah pembersihan di antaranya. Untuk menghitung viskositas kinematik, waktu alir dikalikan dengan konstanta kapiler yang diperoleh dari pengukuran material referensi viskositas tersertifikasi. Ini merupakan penentuan viskositas tidak langsung karena viskositas kinematik dihitung berdasarkan waktu alir.

Pengukuran densitas tambahan sesuai dengan standar ASTM D1217, ASTM D1480, ASTM D1481, atau ASTM D4052 diperlukan untuk menghitung viskositas dinamis .

Persyaratan untuk pengukuran viskositas menurut standar ASTM D445 adalah:

• Kontrol suhu: Suhu merupakan salah satu faktor terpenting yang memengaruhi pengukuran viskositas. Untuk memenuhi persyaratan uji standar, rentang suhu maksimum 15 derajat hingga 100 derajat plus/minus Deviasi suhu sebesar 0,02 derajat diperbolehkan (di luar rentang ini, plus atau minus 0,05 derajat). Untuk memenuhi persyaratan ini, diperlukan bak dengan suhu terkontrol dan termometer eksternal tambahan. Untuk kompensasi suhu yang memadai, kapiler yang telah diisi harus ditempatkan di dalam bak suhu sebelum pengukuran. Waktu ekuilibrasi direkomendasikan sekitar 30 menit. Namun, waktu ekuilibrasi optimal bervariasi untuk setiap instrumen dan dengan suhu serta viskositas kinematik yang berbeda. Waktu ekuilibrasi perlu ditentukan secara lebih tepat melalui eksperimen.
• Perangkat pengatur waktu: Menurut standar ini, perangkat pengatur waktu yang memberikan akurasi plus/minus 0,07 persen dan pemisahan perekaman 0,1 detik harus digunakan.
• Pengisian dan persiapan sampel: Metode uji ini dapat diterapkan pada cairan bening maupun buram. Cairan bening harus dihomogenkan dan didegaskan dalam bak ultrasonik. Jika cairan sampel mengandung serat atau partikel, diperlukan langkah penyaringan tambahan. Bahan bakar minyak residu dan cairan buram dihomogenkan melalui beberapa langkah pemanasan dan pencampuran, dan partikel harus dihilangkan dengan filter yang telah dipanaskan sebelumnya. Untuk cairan buram, diperlukan dua kapiler aliran berlawanan untuk menentukan viskositas kinematik.

Partikel merupakan salah satu sumber kesalahan yang paling umum. Jika sampel mengandung serat atau partikel padat, penyaringan diperlukan. Saringan penyaringan yang dibutuhkan memiliki ukuran pori 75 µm, sehingga partikel yang lebih besar dari 75 µm harus disaring. Selain partikel dalam sampel, partikel debu di dalam kapiler juga dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Oleh karena itu, penyimpanan yang tepat dan pembersihan kapiler yang cermat sangat penting.

Secara default, sampel minyak bumi dapat diukur dengan viskometer kapiler kaca manual atau otomatis. Kapiler tipe Oswald, tipe gantung, dan tipe aliran berlawanan yang ditentukan dalam ASTM D445 dapat digunakan untuk berbagai sampel dan rentang viskositas. Viskometer ini mencakup kapiler kaca, penampung kapiler, unit pengontrol suhu, bak pengontrol suhu, termometer, fluida bak yang sesuai dengan suhu pengukuran, dan alat pengukur waktu yang memenuhi spesifikasi standar yang dipersyaratkan.

Menurut standar ASTM, viskositas kinematik dan viskositas dinamis harus dinyatakan dalam milimeter per detik persegi (mm2/s) dan milipascal detik (mPa·s).

Standar alternatif untuk pengukuran viskositas adalah standar “Metode uji standar ASTM D7042 untuk viskositas dinamis dan densitas cairan (dan perhitungan viskositas kinematik) dengan viskometer Stabinger”.

Organisasi kami, yang telah mendukung bisnis di semua sektor selama bertahun-tahun melalui berbagai kegiatan pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi, memiliki tim karyawan yang tangguh yang senantiasa mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta terus meningkatkan diri. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar "ASTM D445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Include Calculation of Dynamic Viscosity)".