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• Maria Ramírez Taica

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VISCOSIDAD DE LIQUIDOS 1.0 OBJETIVO: Determinar de la viscosidad de líquidos y su relación con la temperatura.

2.0 PRINCIPIOS TEORICOS: La viscosidad puede expresarse como. 2.1 VISCOSIDAD ABSOLUTA O DINÁMICA: Se define como la fuerza por unidad de área necesaria, para mantener una gradiente de velocidad entre dos planos separados por una distancia unitaria. La viscosidad absoluta se expresa en poise, pero además se suele utilizar el contipoise.

Ƞ =

𝑇 𝑑

𝑦 𝑑

𝑥

2.2 VISCOSIDAD CISTEMATICA (V) Medida de la resistencia a fluir que experimenta un fluido bajo la acción de la gravedad. Es la viscosidad dividida entre la densidad del líquido. Se expresa en Stokes (st) (𝑐𝑚2 , 𝑠𝑒𝑔−1 ).

V=

Ƞ 𝜌

Ρ=Densidad del fluido. La mayoría de los métodos empleados para la medición de la viscosidad de líquidos se basa en la ecuación de poiseville o Stokes.

𝑁𝑃𝑟𝑡

ɳ= Donde V= volumen de líquidos de viscosidad ɳ. t= tiempo que fluye el líquido. r= radio del tubo capilar. L= longitud del capilar.

8𝐿𝑉

P= presión.

Si se mide el tiempo de flujo del mismo volumen de dos líquidos con diferente viscosidad a través del mismo capilar. Se tiene:

Ƞ2 Ƞ1

=

𝜌1 𝑡1 𝜌2 𝑡2

Donde la presión está dada por. P=gh𝜌 Donde:

h = diferencia del nivel del líquido entre los bordes del tubo. Ρ =densidad del líquido. g = aceleración de la gravedad.

Reemplazando

Ƞ1 Ƞ2

=

𝜌1 𝑔ℎ𝑡1 𝜌2 𝑔ℎ𝑡2

=

𝜌1 𝑡1 𝜌2 𝑡2

Al relacionar dos líquidos para un mismo viscosímetro.

Ƞ2 Ƞ1

=

𝜌1 𝑡1 𝜌2 𝑡2

Ƞ1 𝜌1 𝑡1 = viscosidad densidad y tiempo de escurrimiento del líquido que se investiga. Ƞ2 𝜌2 𝑡2 = viscosidad densidad y tiempo de escurrimiento del líquido de referencia (agua)

3.0 APARATOS DE REASTIVOS     

Estufa, cronometro, viscosímetro de Oswald, baño maría, pipetas de 10ml. 1 vaso de 100ml. Soportes, pinzas, mechero o cocina eléctrica. Trípode, rejilla, bombilla de succión mezcla. Muestras problemas, sustancias orgánicas, agua destilada

4.0 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL  Lave el viscosímetro con solución sulfocrómica o detergente. Enjuague totalmente.  Mediante una pipeta coloque agua destilada en el viscosímetro, en cantidad suficiente para llenar 2/3 del bulbo B1.  Coloque el viscosímetro en un baño de temperatura T1°C, déjelo unos 3 minutos para que adquiera la temperatura del baño.  Con una bombilla de succión en extremo del viscosímetro, haga subir el líquido al bulbo B2.  Mida el tiempo que demora el líquido en pasar entre las marcas “a” y “b”.  Efectuar al menos dos mediciones para cada temperatura.  Limpie y seque bien el viscosímetro poniéndole en la estufa a 110°C.  Repita todo el procedimiento desde el segundo punto con la muestra problema y la solución dada.

5.0 CALCULOS    

Determine las densidades de la muestra problema a 25, 30, 45°C. Calcule las viscosidades absolutas a esas temperaturas. Determine analíticamente o gráfica, las viscosidades de las muestras. Compare las viscosidades experimentales con las teóricas de las muestras , utilizadas y calcule el % de error  Grafique log Ƞ vs 1/T para las muestra indicada. Analice el gráfico.  Determinar una ecuación característica para el líquido problema, de la variación de la viscosidad con la temperatura.

CUESTIONARIO 1.- ¿Qué es la viscosidad Sayoolt universal (SUS), y para qué tipo de sustancia se emplea? Representa el tiempo en segundos para que un flujo de 60 centímetros cúbicos salga de un recipiente tubular por medio de un orificio, debidamente calibrado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido a temperatura constante. Se emplea para fluidos derivados del petróleo.

2.- Determine ¿en qué consiste el viscosímetro Hoppler? El viscosímetro de caída de bola VISCO BALL se basa en el sistema de medida Höppler. Mide el tiempo en el que una esfera sólida necesita para recorrer una distancia entre dos puntos de referencia dentro de un tubo inclinado con muestra. Los resultados obtenidos se determinan como viscosidad dinámica en unidades de medida estandarizada del Sistema Internacional (mPa·s). Este viscosímetro se utiliza principalmente para substancias de baja viscosidad, entre 0,6 y 100.000 mPa·s, como: - Industria de aceites minerales, Industria alimentaria, Industria química, Industria Cosmética/Farmacéutica - Industria petrolera, Carburantes, Industria papelera, Pinturas y barnices, Detergentes.

3.-Que otros tipos de viscosímetros existen, explique brevemente. Viscosímetros de cilindros coaxiales Este tipo de viscosímetros consta de dos cilindros, uno interno y otro externo. Lo que permiten los viscosímetros de cilindros coaxiales es realizar la medida de la viscosidad absoluta de un fluido. Por lo regular se utiliza en aplicaciones donde se tiene que medir el nivel de viscosidad de productos como pinturas, productos alimenticios, suspensiones, entre otros.

Viscosímetros análogos Los viscosímetros análogos se forman con un disco o un cilindro que se encuentra suspendido y gira por la acción de un motor sincrónico. La lectura de la medida del nivel de viscosidad se expresa por una serie de medidas grabadas en el disco o en el cilindro que se utilice. Este tipo de viscosímetros suele ser utilizado en la industria alimenticia, farmacéutica y en la medición de viscosidad de pinturas y grasas.

Viscosímetro Engler El principio de funcionamiento de este equipo es igual al de los viscosímetros Saybolt. Las diferencias residen en las formas de los orificios normalizados yen que el viscosímetro Engler requiere un sistema de calentamiento externo. Como ya fue mencionado, en los viscosímetros de Saybolt y Engler, se determinan viscosidades cinemáticas, que se obtienen midiendo el tiempo de vaciado de un volumen de fluido a través de un orificio normalizado que se recogen en un balón aforado y previamente calibrado. Los resultados de viscosidad cinemática obtenidos se expresan en base al tiempo de descarga en: Segundos Saybolt Universal (SSU) o Segundos Engler Universal (ºE).

CONCLUSIONES Nuestro primer objetivo era determinar la viscosidad de diversos líquidos utilizando el viscosímetro de Oswald, en el cual determinamos el tiempo que tardaba en fluir un líquido desde una marca A hasta una marca B del viscosímetro, a través de esto se realizó la medición de la viscosidad.