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• Francisco Tamami

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica

TRABAJO DE: MECÁNICA DE FLUIDOS I

PARCIAL: 1

PARALELO: 5TO ¨B¨

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN.

ELABORADO POR: FRANCISCO TAMAMI

CÓDIGO: 7976

TEMA: PICNÓMETRO BINGHAM

FECHA: 11/05/2020

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica

ÍNDICE 1.

Introducción. ........................................................................................................................... 3

2.

Marco Teórico. ......................................................................................................................... 3

3.

2.1.

Picnómetro ....................................................................................................................... 3

2.2.

Picnómetro de Bingham. .................................................................................................. 4

Metodología: ............................................................................................................................ 4 3.1.

Uso.................................................................................................................................... 4

3.2.

Normativa......................................................................................................................... 6

3.2.1.

Norma ASTM D1217 - 15 ........................................................................................... 6

3.2.1.1.

Método de prueba. ............................................................................................. 6

3.

Discusión ..................................................................................................................................7

4.

Conclusiones .............................................................................................................................7

5.

Recomendaciones. ................................................................................................................... 8

6.

Bibliografía .............................................................................................................................. 8

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica 1. Introducción. Los análisis de diferentes tipos de fluidos son basados en la experimentación, con la cual se han logrado determinar diversas propiedades que son empleados dentro de la mecánica de fluidos; en el caso particular de la densidad existe una forma precisa para determinar esta propiedad, sin necesidad de realizar cálculos. Existen varias formas para determinar la densidad de un fluido, pero la sociedad norteamericana para pruebas y materiales (ASTM [American Society for Testing and Materials]) determino dos métodos que facilitan el cálculo de esta propiedad. Entre estos tenemos dos que son: el picnómetro de Bingham y el picnómetro bica pilar de lipkin. (Mott, 2006) Los dos picnómetros cumplen en mismo objetivo, pero se tomará en cuenta es estudio del picnómetro de Bingham, para conocer su importancia y funcionamiento.

2. Marco Teórico. 2.1.

Picnómetro

El Picnómetro es un instrumento de medición muy usado en el laboratorio. Es un pequeño envase de vidrio que tiene una tapa biselada en el cual se encuentra un capilar. Este se le utiliza para medir las densidades de los líquidos y de sólidos. Se conoce como frasco de densidades. (E, 2011)

Figura 1. Picnómetro.

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2.2.

Picnómetro de Bingham.

Método estándar para medir la densidad, cuyos estándares exigen que se determine la masa precisa de los fluidos que llenaran el picnómetro, con un redondeo a 0.1 mg. Por medio de una balanza analítica. (PDVSA, 1993)

Figura 2. Picnómetro de Bingham.

3. Metodología: 3.1.

Uso.

Se emplean para medir densidad de un fluido. Normalmente para la determinación de la densidad de algunos productos especiales. La masa del líquido se determina por diferencia entre la masa del picnómetro lleno y vacío, y la densidad del líquido será el cociente entre su masa y el volumen que ocupa.

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica Para llenar el picnómetro se quita el tapón esmerilado, que está hueco o perforado, se añade la muestra con una probeta pequeña, se rellena el picnómetro con agua destilada y se tapa. El líquido subirá por el interior del tapón hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose. Así se determina el volumen de la muestra contenido en el recipiente. Para el caso de la densidad de un sólido cuyo tamaño ha de ser adecuado a las dimensiones del picnómetro pesando el picnómetro con el sólido y rellenando con agua destilada podemos obtener el volumen del sólido si además hemos calculado el volumen del picnómetro. Por otra parte, una vez obtenida la masa del sólido podemos calcular su densidad. En este último caso el tamaño del sólido ha de ser adecuado a las dimensiones del picnómetro y el sólido no ha de reaccionar con el agua. (Scribd, 2019)

FIGURA 3. Especificaciones del picnómetro tipo Bingham.

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3.2.

Normativa.

La normativa para el análisis viene dada por la sociedad norteamericana para pruebas y materiales (ASTM [American Society for Testing and Materials]), la cual normaliza el uso adecuado de esta norma. Los valores establecidos en unidades SI deben considerarse estándar. No se incluyen otras unidades de medida en esta norma.

3.2.1. Norma ASTM D1217 - 15 Esta norma no pretende abordar todas las preocupaciones de seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso. Las declaraciones de advertencia específicas se dan en la Sección 7. (ASTM, 2015) Especificación E1 para termómetros de líquido en vidrio ASTM

3.2.1.1.

Método de prueba.

MÉTODO DE PRUEBA ESTÁNDAR PARA DENSIDAD Y DENSIDAD RELATIVA (GRAVEDAD ESPECÍFICA) DE LÍQUIDOS POR PICNÓMETRO DE BINGHAM. La densidad es una propiedad física fundamental que puede usarse junto con otras propiedades para caracterizar hidrocarburos puros y sus mezclas. Este método de ensayo se desarrolló originalmente para la determinación de la densidad de la ASTM de Knock combustibles de referencia Prueba de n -heptano y iso octano, con una precisión de 0,00003 g / ml. Aunque ya no se emplea ampliamente para este propósito, este método de prueba es útil cuando se requieren densidades precisas de hidrocarburos puros o fracciones de petróleo con puntos de ebullición entre 90 ° C y 110 ° C.

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica Este método de prueba cubre la medición de la densidad de hidrocarburos puros o destilados de petróleo que hierven entre 90 ° C y 110 ° C que pueden manipularse normalmente como un líquido a las temperaturas de prueba especificadas de 20 ° C y 25 ° C. Este método de prueba proporciona un procedimiento de cálculo para la conversión de densidad en densidad relativa (gravedad específica). ADVERTENCIA: el mercurio ha sido designado por muchas agencias reguladoras como un material peligroso que puede causar daño al sistema nervioso central, riñón e hígado. El mercurio, o su vapor, puede ser peligroso para la salud y corrosivo para los materiales. Se debe tener precaución al manipular mercurio y productos que contienen mercurio. (ASTM, 2015)

3.

Discusión

El uso de los picnómetros es una forma rápida que nos ayuda para la determinación de la densidad que presenta un fluido, sin embargo, en la actualidad el desarrollo de nuevos métodos electrónicos en base a sensores y mas avances tecnológicos, nos han brindado un enfoque con resultados mas precisos, en un menor tiempo de análisis.

4.

Conclusiones •

La densidad es una propiedad física fundamental que se usa en conjunto con otras propiedades, en especial para caracterizar los hidrocarburos puros y sus mezclas.

•

La temperatura en la que se esta trabajando con los fluidos debe ser constante ya que al momento de hacer los cálculos con el picnómetro pueden existir variaciones en los datos

•

El uso de un picnómetro de Bingham es una manera analítica en la cual podemos determinar la densidad de cualquier tipo de liquido y solido.

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5.

Recomendaciones. •

Es sumamente importante mantener la calibración correcta del picnómetro de acuerdo con el fluido que se vaya a analizar, ya que podría darnos resultados erróneos.

•

Las normas también exigen la determinación precisa de la masa de los fluidos que se encuentran en los picnómetros al 0.1 Mg. más cercano, utilizando una balanza analítica.

•

Se debe tomar las debidas medidas de seguridad, dependiendo de tipo de fluido que se tiene que analizar ya que, este puede ser toxico y causar daños en la salud.

6.

Bibliografía - ASTM. (2015). Método de prueba estándar para densidad y densidad relativa (gravedad específica) de líquidos por picnómetro Bingham. Obtenido de https://www.astm.org/Standards/D1217.htm

- E, D. (2011). blogspot.com/. Obtenido de http://laboratorioquimico.blogspot.com/2011/10/picnometro.html - Mott, R. (2006). Mécanica de fluidos. En R. Mott, Mécanica de fluidos (pág. 14). Mexico: PEARSON Education . - PDVSA, I. L. (1993). CORPOVEN S.A. Obtenido de http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/2052-93.pdf - Scribd. (03 de Julio de 2019). es.Scribd.com. Obtenido de https://es.scribd.com/document/415514030/ASTM-1480-15