10.7: Viskositeetti

Nesteellä on kyky virrata, koska sen molekyylit voivat liukua toistensa ympäri. Tällaisen virtauksen vastusta kutsutaan viskositeetiksi. Hyvin hitaasti virtaavilla nesteillä, kuten glyseriinillä tai hunajalla, on korkea viskositeetti. Eetterin tai bensiinin kaltaisilla nesteillä, jotka virtaavat hyvin helposti, on alhainen viskositeetti.

Viskositeetti määräytyy molekyylien välisten voimien voimakkuuden ja erityisesti nesteen molekyylien muodon mukaan. Nesteet, joiden molekyylit ovat poolisia tai voivat muodostaa vetysidoksia, ovat yleensä viskoottisempia kuin vastaavat poolittomat aineet. Hunaja, joka koostuu enimmäkseen glukoosista ja fruktoosista (ks. kuva alla), on hyvä esimerkki nesteestä, jonka viskositeetti johtuu vetysidoksista.

Pitkiä molekyylejä sisältävät nesteet ovat poikkeuksetta hyvin viskoosisia. Tämä johtuu siitä, että molekyyliketjut sotkeutuvat toisiinsa kuin spagetti – jotta neste voisi virrata, molekyylien on ensin purkauduttava. Polttoöljy, voitelurasva ja muut pitkäketjuiset alkaanimolekyylit ovat tästä syystä varsin viskoosisia. Glyseroli, CH2OHCHOHCHOHCH2OH, on viskoosia osittain ketjun pituuden vuoksi, mutta myös siksi, että molekyylien väliset vetysidokset ovat laajoja. Alla olevalla videolla näytetään useita erilaisia pitkäketjuisia öljyjä, joista jokainen on asteittain viskoosimpi.

Nesteen viskositeetti pienenee aina lämpötilan noustessa. Kun molekyylit saavat enemmän energiaa, ne pääsevät helpommin irti keskinäisestä vetovastuksestaan. Pitkäketjuiset molekyylit voivat myös kiemurrella vapaammin korkeammassa lämpötilassa ja siten irrottautua nopeammin. Alla on video, joka havainnollistaa tätä vaikutusta kotitalousnesteellä: hunajalla. Varoituksena mainittakoon, että videossa on kovaäänistä taustamusiikkia.