粘度标度的最新发展动态

　　1　纯水的粘度

　　绝大多数粘度的绝对测量都极其复杂和烦琐,而且不确定度较低,相对不确定度通常低于10-2,因此实际的粘度测量大都是采用与粘度已知的标准物质相比较的相对测量方法实现的,相对测量的标准不确定度可达10-3甚至10-4。纯水是复现粘度量值的起始标准物质,各国的粘度基准都是以20℃纯水粘度为基础,用相对法建立起来的,并在此基础上,给出一系列的粘度标准液定值,借助它们将粘度量值传递下去。纯水的粘度必须采用绝对测量法得到。

　　1.1　历史与现状

　　对20℃纯水粘度的绝对测量的研究已有百年历史。本世纪50年代之前,绝大多数国家均采用英美4个研究结果的平均值(1.005mPa.s)。而1952年后至今,各国均采用当时的美国国家标准局(NBS)Swindells等人[1]在1931～1952年的研究结果(1.002mPa.s)。1952年以后世界上陆续还有一些研究,但国际标准化组织ISO的多届会议仍决定采用NBS的1.002mPa.s这个值,但近两年已决定采用新值,详见表1。

　　1.2　新值的提出

　　德国物理技术研究院(PTB)H.Bauer等人[3]提出了需要修改纯水粘度的4点理由:

　　(1)1.002mPa.s是基于IPTS-48温标的,而48温标相对于ITS-90温标,在20℃相差12mK,水的粘度相对减小了3×10-4,应该给以更正。

　　(2)1.002mPa.s的不确定度(0.25%)太大,而且其值只来自美国NBS一家,应将近50年来的其他一些新的测定值包括进去。

　　(3)除20℃外,其他常用温度(尤其是23℃和25℃)也应有准确值。

　　(4)当今采用的动力粘度1.002mPa.s的有效数字为4位,运动粘度1.0038mm2/s为5位,二者不一致,应统一。

　　于是,H.Bauer等人对近50年来在10℃～50℃之间精度较高的10个测定值用公式(1)[4]进行了回归分析,求得粘度温度相关值,并对他们认为最佳的19.75℃～20℃的5个测定结果进行了拟合,给出15℃～40℃的纯水动力粘度与20℃的动力粘度比Vr,密度ρ及相关的温度系数Uη、Uν,和压力系数γ等,具体结果见表2。

　　式中,Vr为T℃时的动力粘度与20℃的动力粘度比;a、b、c、d、e为常数;η为动力粘度。

　　1.3　ISO对新水值的审议及表决

　　1996年3月，H. Bauer II，式向国际标准化组织第28技术委员会(ISO/TC28)提交了关于采用上述新水值的提议，1997年5月至8月2日{司，ISO/TC28对Baue:提议的ISO/ IR3666新草案进行第一次投票，结果通过了该提案;1998年3月至5月期间，又对ISO/T 83666草案进行了第一次投票，结果通过了该草案作为ISO/TR3666新版本发表,以代替ISO/TR3666—1977。(本人作为特邀成员参加了这两次投票,两次均投了赞成票。)

　　2　关于“第二标准物质”—正壬院