점도와 점성의 차이
둘 다 외부 힘에 의한 저항을 나타내기 때문에 동의어로 사용되는 경우가 많으며 보통 점도라는 용어가 더 많이 사용된다. 하지만 사전적인 의미로는 약간의 차이를 갖고 있다. *영어론 둘 다 viscosity
✔️점도 : 유체 흐름에 대한 내부적인 저항
✔️점성 : 유체가 외부 힘에 의해 변형될 때 발생하는 내부적인 저항
그냥 끈적한 정도라고 생가하면 되며, 껌이나 마이쮸를 씹을 때 뚝 끊기는 게 아니고 축 늘어나는 걸 생각하면 되겠다.
고분자 물질의 점도와 온도의 관계
✔️온도가 낮을수록 고분자의 점도는 높은 경향이 있다. 이는 낮은 온도에서 분자의 자유로운 움직임이 어렵기 때문에 분자 간 거리가 가깝고, 이로 인해 서로 상호작용이 발생하기 때문이다.
*점도가 높아도 분자가 정렬돼 있고, 서로 결합한 상태 + 고분자는 점성뿐만 아니라 탄성도 갖고 있기 때문에 낮은 온도에서 고체 상태를 유지한다,
✔️반대로 온도가 높아질수록 점도는 낮아지는 경향이 있다. 이는 온도가 낮을 때와는 반대로 온도가 높아질수록 분자가 자유롭게 움직일 수 있기 때문이고 이로 인해 분자 간 거리가 멀어져 상호작용이 어렵기 때문이다.
*다만, 고분자 물질에 따라 특정 온도에서 경화 현상이 발생하는 경우가 있다. 경화 현상이란 고분자들이 서로 결합해 고체 구조가 형성되는 것을 의미하는데, 이 경우 분자 간 상호작용 증가로 물질의 점도가 증가하게 된다.
또한, 점도는 두 가지로 나뉜다.
✅역학점도(dynamic viscosity) 혹은 절대점도(absolute viscosity)
- 사전적 의미로는 유체가 흐르는 유동 상태에서의 운동 방향에 저항하는 정도를 말한다. 꿀을 흘린다고 생각했을 때, 꿀은 점도가 있기에 느리게 흐른다. 이는 꿀이 가진 점도로 인해 운동 방향에 저항하기 때문이다.
- 역학점도(절대점도)는 중력을 무시하고 이를 절대적인 크기로 나타냈기에 물질의 고유 점도로 나타낼 수 있다. *전단응력(Shear stress)/전단율(Shear rate)로 표현 가능
✅동점도(kinematic viscosity)
- 저항하는 정도보다는 얼마나 잘 흐르는가를 나타내는 지표이며, 중력을 고려하며 '절대점도(역학점도)/유체의 밀도'로 표현할 수 있다. 유체의 밀도가 높다면 운동 방향으로 잘 흐를 수 있을 것이다.
- 다만, 이는 전단응력과 전단율이 비례했을 때를 가정한다. 즉, 전단응력과 전단율이 비례해서 증가하기 때문에 역학점도의 크기는 변화하지 않을 것이다. 이를 '뉴턴 유체'라고 하는데, 물, 세정제, 기름, 일부 온도와 압력이 통제된 상태에서의 에탄올 등을 제외한 대부분의 물질은 비뉴턴 유체이기 때문에 '동점도'를 적용하기 어렵다.
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