Lopez Valenzuela AT3

LABORATORIO DE FUNDAMENTOS IQ I

PRÁCTICA 1

INTRODUCCIÓN

La resistencia interna que presentan los fluidos al movimiento se conoce como viscosidad (μ).

Generalmente se puede decir que esta propiedad es la fuerza que se opone al movimiento relativo de capas adyacentes del fluido, de modo se puede considerar un “frotamiento interno”. El coeficiente de viscosidad, en Poises, se define como la fuerza por unidad de superficie, en dinas/cm2, necesaria para mantener una diferencia de velocidades de 1 cm/seg entre dos capas paralelas de fluido situadas a 1 cm de distancia. 1 Poise = 1 gr/cm-seg = 100 cp

OBJETIVO

Uso y comprensión del funcionamiento de los viscosímetros de Saybolt, Cannon-Fenske, y Stormer, en la determinación experimental de la viscosidad de líquidos.

VISCOSÍMETRO DE CANNON-FENSKE.

Se basa en el tiempo de flujo de una cantidad determinada de un fluido por un tubo capilar. Para determinar su viscosidad se mide el tiempo que tarda en fluir una cantidad determinada.

En este caso es un dispositivo experimental sencillo que permite obtener que un fluido circule con régimen laminar por el interior de un tubo largo y recto, mantenido en condiciones de temperatura constante, y que se halle equipado con un instrumento que permite medir el gradiente de presiones, en puntos del tubo ubicados a cierta distancia de sus extremos.

PROCEDIMIENTO

VISCOSÍMETRO DE CANNON-FENSKE

Con un picnómetro obtenga la densidad de la substancia problema, a) peso del picnómetro vacío, b) peso del picnómetro lleno de agua destilada c) peso del picnómetro vacío, d) peso del líquido en ensayo.

1. Limpiar perfectamente el viscosímetro antes de emplearlo. Cuando haya que trabajar con soluciones de substancias orgánicas enjuague con solución limpiadora, luego con agua y enseguida con acetona.

2. Colocar el viscosímetro en posición vertical; por medio de la pipeta graduada de 10 ml, introduzca en su rama ancha exactamente 6.5 ml de líquido a ensayar (cada vez que se proporciona una muestra de líquido en el viscosímetro lo será en condiciones de temperatura ambiente)

3. Los tiempos de escurrimientos se mide de la siguiente forma: Succionar el líquido por el primer bulbo que se encuentra sobre el capilar, hasta que el nivel de líquido esté unos 0.5 cm por encima de la marca grabada entre ambos bulbos. Se libera el líquido y se registra el tiempo que el menisco del líquido tarda en pasar desde la marca graduada superior hasta la inferior. Se repite este punto hasta que los tiempos se mantengan constantes.

4. Limpiar el viscosímetro en la forma ya descrita, tanto si se ha de continuar el trabajo con otros líquidos, o si se deja de efectuar ensayos.

VISCOSÍMETRO DE SAYBOLT.

El viscosímetro Saybolt, es uno de los aparatos más utilizados, para obtener la viscosidad de un líquido, la cual se obtiene midiendo el tiempo en segundos que tarda en escurrir, a través de un orificio calibrado, 60 cm3 del mismo, a una temperatura determinada, que por lo general está entre 100 ºF (37,8ºC) y 210ºF (98,9ºC). El equipo se completa con la resistencia de calentamiento, los termómetros y el agitador.

Existen dos tipos de viscosidades Saybolt, la Universal (seg. SU) y la Furol (seg.SF), utilizándose la primera para líquidos livianos, y la segunda para líquidos pesados, donde los tiempos de caída sean superiores a 250 segundos Saybolt Universal. Los equipos utilizados para ambos casos, difieren únicamente en los diámetros de los orificios calibrados de escurrimiento, Se mide el tiempo que tarda en desalojarse el volumen del tubo lleno del fluido bajo prueba a través de la boquilla Saybolt universal o Saybolt furol. La viscosidad Saybolt universal es el tiempo en segundos, en que fluyen 60 ml de muestra a través de un orificio universal calibrado en condiciones específicas. La viscosidad Saybolt furol es el tiempo en segundos, en que fluyen 60 ml de muestra a través de un orificio furol calibrado en condiciones específicas. El valor absoluto de la viscosidad Saybolt furol es aproximadamente 10 veces menor que el de la viscosidad Saybolt universal y se recomienda para aquellos productos pesados del petróleo que tienen viscosidades mayores de 1000 segundos saybolt universal (la boquilla Saybolt furol es de mayor diámetro que la boquilla Saybolt universal), como aceites combustibles y otros materiales residuales.

La viscosidad cinemática υ (υ=μ/ρ) se halla relacionada con el tiempo de escurrimiento según la expresión

υ = C1t

Lo cual indica que la viscosidad cinemática es directamente proporcional al tempo t. Dado que el tubo capilar es muy corto, la distribución de velocidades típicas de un flujo laminar no se alcanza a establecer; el fluido entra al tubo uniformemente y, debido al arrastre viscoso de la paredes, tiende a frenarse cerca de ellas y a acelerase en el centro. Por esta razón es necesario introducir el término de corrección de la forma C/t a la ecuación obteniendo:

υ = C1t + C2/t

La relación aproximada entre la viscosidad cinemática (υ) y los segundos Saybolt (t) es:

υ = 0.0022 t – 1.80 /t

PROCEDIMIENTO

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