Un viscosimetro capillare è uno strumento utilizzato per misurare la viscosità, o spessore, di un liquido misurando quanto tempo impiega il liquido a fluire attraverso un tubo di piccolo diametro, o capillare. Il tempo di flusso, o efflusso, è direttamente proporzionale alla viscosità cinematica del liquido e può essere convertito direttamente in viscosità mediante l’uso di un fattore di conversione unico per ogni strumento. La viscosità è generalmente dipendente dalla temperatura, quindi il viscosimetro capillare viene solitamente utilizzato in un bagnomaria a temperatura controllata impostato su una temperatura specifica.
La viscosità può essere pensata come l’attrito interno di un liquido o la sua tendenza a resistere al flusso. La viscosità è quindi una proprietà importante dei fluidi. È di fondamentale importanza nei lubrificanti, nelle vernici, nelle bevande e in ogni caso in cui un liquido deve essere trasferito, agitato o manipolato.
Un viscosimetro capillare può assumere uno dei diversi modelli, ma il più comune è il viscosimetro a forma di U o Ostwald, di cui sono tipici i tipi Cannon-Fenske e Ubbelohde. Un viscosimetro capillare Cannon-Fenske è un pezzo di tubo di vetro a forma di U che porta due bulbi o camere di vetro su un braccio, separati da una lunghezza calibrata di tubo capillare. Un’altra lampadina è bassa sull’altro braccio, a cui viene caricato il campione. Il campione e il viscosimetro capillare vengono quindi sospesi in un bagno d’acqua a temperatura fissa e lasciati raggiungere l’equilibrio termico.
Una volta raggiunto l’equilibrio termico, il campione viene prelevato nella camera superiore e il test ha inizio. Il campione di prova può fluire dalla camera superiore a quella inferiore attraverso il capillare e viene misurato il tempo di efflusso, o tempo necessario per attraversare la lunghezza del capillare. I viscosimetri a capillare sono dotati di un fattore di conversione fornito dal produttore che consente il calcolo della viscosità cinematica direttamente dal tempo di efflusso.
Per liquidi ad alta viscosità si possono utilizzare soluzioni di queste sostanze in opportuno solvente e si possono determinare misurazioni delle viscosità delle soluzioni a varie concentrazioni. La costruzione di un grafico che riporta la concentrazione percentuale in funzione della viscosità consente di trovare la viscosità del liquido puro estrapolando il grafico alla concentrazione zero del solvente.
Nel sistema Standard International (SI), la viscosità viene misurata in unità di Pa*s o Pascal secondi. Questo è piuttosto alto per la maggior parte dei liquidi, tuttavia, ed è più comune misurare le viscosità in unità di mPa*s, o milli-Pascal*secondo, che è un millesimo di Pascal*secondo. Nel sistema cgs, ancora utilizzato dall’American Society of Testing and Materials, l’unità di viscosità è il poise, o più comunemente il centipoise (cP), che è un centesimo di poise. Sia il sistema SI che il sistema cgs sono basati sul sistema metrico, quindi la conversione tra loro è semplice e 1 cP è uguale a 1 mPa*s.