Viscositeit is een maat voor de weerstand van een vloeistof tegen stroming. Verschillende factoren beïnvloeden de viscositeit, waaronder de grootte van een molecuul. Elke keer dat je siroop over pannenkoeken giet of honing aan thee toevoegt, zie je de relatie tussen molecuulgrootte en viscositeit.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Een vloeistof met kleinere moleculen heeft een lagere viscositeit dan een vloeistof met grotere moleculen omdat kleinere moleculen gemakkelijker langs elkaar schuiven.
De viscositeitsschaal
Wetenschappers gebruiken een virtuele schaal om alle materialen te classificeren van vast naar vloeibaar. Vaste materialen worden beschreven als elastisch en vloeistoffen als viskeus. De meeste materialen in het dagelijks leven zijn visco-elastische materialen, wat betekent dat ze niet volledig elastisch of volledig viskeus zijn. Een materiaal kan een visco-elastische vaste stof zijn, zoals viskeuze vaste stoffen die enige elasticiteit hebben, zoals zoete gelei, of een visco-elastische vloeistof, zoals stroperige vloeistoffen die enige elasticiteit hebben, zoals een yoghurtdrank of een douche gel.
Interne wrijving van bewegende vloeistof
Viscositeit beschrijft de interne wrijving van een bewegende vloeistof. Een vloeistof met een hoge viscositeit stoot beweging af omdat de manier waarop de moleculen zijn gestructureerd veel interne wrijving veroorzaakt. Aan de andere kant vloeit een vloeistof met een lage viscositeit gemakkelijk omdat de manier waarop de moleculen zijn gestructureerd, tot zeer weinig wrijving leidt. Stel je bijvoorbeeld voor dat je een kopje honing en een kopje water hebt. Als je beide kopjes ondersteboven draait, loopt het water veel sneller weg dan de honing. Dit komt omdat de moleculaire samenstelling van water het heel weinig wrijving geeft wanneer het in beweging is, terwijl de moleculaire samenstelling van honing het veel interne wrijving geeft.
Kleine moleculen vs. Grote Moleculen
De interne wrijving van grote moleculen leidt vaak tot congestie. Kleinere moleculen schuiven gemakkelijker langs elkaar dan grotere moleculen. In het voorbeeld van honing/water kunnen de grotere moleculen in honing "vastzitten", waardoor de substantie niet vrij uit de beker kan bewegen. Grotere moleculen hebben ook sterkere intermoleculaire krachten, zoals London Forces, die ze krachtiger met elkaar verbinden. Dit remt de moleculaire stroming, wat resulteert in een hogere viscositeit.
Andere relevante factoren
Naast de grootte van het molecuul, wordt de viscositeit van een stof beïnvloed door externe kracht, die allerlei soorten acties kan zijn, zoals duwen, trekken, vegen of zwaartekracht. De sterkte en duur van de externe kracht kan de viscositeit verder verhogen of verlagen. Een daling van de temperatuur verhoogt de viscositeit omdat moleculen langzamer bewegen bij lagere temperaturen.