Tension Superficial Ffyb

Trabajo Práctico Nº 4

TENSIOMETRÍA

OBJETIVOS

• Medir el coeficiente de tensión superficial (ϒ) por medio de dos métodos: tensiometria de Lecompte du Noùy y estalagmometría.

• Comparar ambos métodos.

FUNDAMENTOS

TENSIOMETRÍA

Se basa en medir la fuerza externa (F ext.) necesaria para despegar un anillo de la superficie de un líquido cuyo coeficiente de tensión superficial se desea medir.

A esta fuerza se oponen las fuerzas de tensión superficial (ϒ) aplicadas sobre el anillo.

Cuando el anillo se desprende, ambas fuerzas son iguales en módulo Y DIRECCIÓN Y OPUESTAS EN SENTIDO.

F ext. =4*π*r*ϒ

Donde 4*π*r* es el perímetro del anillo, y ϒ es el coeficiente de tensión superficial del liquido.

ESTALAGMOMETRÍA

Se fundamenta en la comparación de la masa de un número de gotas escurridas del líquido incógnita con (ϒ) desconocida, con la masa de igual número de gotas de un liquido patrón (con ϒ conocido).

En el momento que cae la gota, se equilibran la fuerza de tensión superficial (hacia arriba), con el peso de la gota (hacia abajo).

P=F ϒ

P = ϒ*2*π*r (r: radio capilar)

A partir de esto se genera la siguiente relación entre el líquido incógnita y el patrón:

P/P´ = ϒ 2π r / ϒ´ 2πr

P/P´ = ϒ / ϒ´

(M/n) / (M´/n) = ϒ / ϒ´

Donde: M: masa total

n : Nº de gotas

ϒ: coeficiente incógnita del líquido en cuestión

ϒ´: coeficiente conocido usado como patrón

MATERIALES Y MÉTODO

TENSIOMETRÍA

• Tensiómetro de Lecompte du Noüy (± 0.1 div)

• Anillo de (2.13 ± 0.01) cm de diámetro

• Pesas (para calibrar)

• Agua destilada

• Solución Salina

• Solución de alcohol

• Calibre (± 0.05 mm)

Se llevan a cabo dos procedimientos:

• Calibración del tensiómetro

• Medida del coeficiente de tensión superficial.

Calibración del instrumento

Se basa en relacionar divisiones de la escala del tensiómetro, con fuerzas de peso conocidas; ejercidas por las pesas.

Medida del coeficiente de tensión superficial (ϒ):

Se coloca el líquido cuyo ϒ se quiere determinar en una placa de Petri y ésta sobre la plataforma del tensiómetro. Luego, se hace posar un el anillo sobre la superficie del líquido; el cual se halla colgado del brazo del tensiómetro.

Una vez hecho esto se comienza a dar torsión al alambre con el brazo del cual cuelga el anillo a la vez que se hace descender la plataforma que contiene la placa de Petri, con el propósito de que este anillo se “despegue” de la superficie del líquido con el cual se halla en contacto.

Una vez ocurrido la separación del anillo de la superficie del líquido, se lee en la escala las divisiones correspondientes con la torsión dada.

Mediante el grafico de calibración, se obtiene un valor de fuerza externa aplicada. Además, debe de medirse el diámetro del anillo para poder averiguar el coeficiente de tensión superficial.

Cuántas veces se repite el procedimiento para cada muestra? Cómo se informa el resultado de gamma obtenido?

ESTALAGMOMETRÍA

• Estalagmómetro

• Balanza electrónica

• Muestra de solución salina

• Muestra de solución de alcohol

• Liquido patrón: agua

• Vaso

Se coloca en el estalagmómetro el líquido cuyo ϒ se desea conocer. A continuación se deja caer un número determinado de gotas en el vaso, el cual previamente fue pesado para conocer su masa. Aclarar hasta dónde se llena y que debe ser siempre el mismo estalagmómetro!

A continuación se procede a pesar nuevamente el vaso con el número de gotas escurridas por el estalagmómetro.Cuántas veces se realiza cada determinación???

A posteriori se procede de la misma manera, con el líquido de referencia.

Por último, se calcula el coeficiente de tensión superficial del líquido en cuestión.

Cómo se informa el gamma obtenido?

RESULTADOS

TENSIOMETRÍA

Tabla 1: CALIBRACIÓN DEL TENSIÓMETRO N°---

Masa (±0,001 g) Peso (dyn) Lectura (±0,1 div)

0,000 0,00 0,0

0,101 99 ± 1 6,3

0,200 196 ± 1 10,2

0,301 295 ± 1 21,1

0,394 386 ± 1 23,2

0,401 393 ± 1 26,9

0,498 488 ± 1 30,1

0,596 584 ± 2 38,0

0,699 685 ± 2 43,9

0,803 787 ± 2 51,8

0,894 876 ± 2 55,9

1,003 983 ± 2 62,1

1,101 1079 ± 2 69,9

1,188 1164 ± 2 72,1

1,302 1276 ± 2 81,8

1,397 1369 ± 2 88,9

1,501 1471 ± 2 95,0

1,593 1561 ± 3 100,2

1,602 1570 ± 3 108,1

Tabla 2: Medidas de tensión superficial del agua destilada

Lectura (± 0,1 divisiones) Fuerza Ϫ (± 3x10 dyn)

55,9 86,5x10

55,4 85,7x10

55,3 85,6x10

54,9 85,0x10

55,4 85,7x10

Tabla 3: Medidas de tensión superficial de una solución salina desconocida

Lectura (± 0,1 divisiones) Fuerza Ϫ (± 3x10 dyn)

60,5 93,5 x10

59,3 91,7x10

58,8 90,9x10

58,5 90,5x10

58,3 90,1x10

Tabla 4: Medidas de tensión superficial de una solución alcohólica desconocida

Lectura (± 0,1 divisiones) Fuerza Ϫ (± 3x10 dyn)

44,2 68,6x10

44,3 68,8x10

43,4 67,4x10

43,8 68,0x10

43,6 67,7x10

Tabla 5: Coeficientes de tensión superficial del agua destilada

Fuerza Ϫ (± 3x10 dyn) Ϫ (± 0,8 dyn/cm)

86,5x10 64,6

85,7x10 64,1

85,6x10 63,9

85,0x10 63,5

85,7x10 64,1

Ϫ = (64,0 ± 0,8) dyn/cm EL DS SE ACLARÓ QUE SE INFORMA CON DOS CIFRAS SIGNIFICATIVAS!

S = 0,41 FALTAN UNIDADES!

Tabla 6: Coeficientes de tensión superficial de la solución salina desconocida

Fuerza Ϫ (± 3x10 dyn) Ϫ (± 2 dyn/cm)

93,5 x10 70

91,7x10 68

90,9x10 68

90,5x10 68

90,1x10 67

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