CARACTERIZACIÓN DE ACEITES COMERCIALES






























Objetivos:

Determinar experimentalmente la dependencia de la tensión superficial y la viscosidad con la temperatura.
Medir experimentalmente la viscosidad y la tensión superficial de una serie de aceites comestibles comerciales con el viscosímetro de Brookfield y el tensiómetro para líquidos no polares, esto con el fin de determinarcuál es el aceite que mantiene mejor sus propiedades con respecto al aumento de temperatura.
Aprender a usar la ecuación de Andrade y determinar sus constantes.

Introducción

Una molécula en el interior de un líquido está sometida a fuerzas de atracción en todas las direcciones, siendo la resultante de dichas fuerzas igual a cero. Sin embargo, una molécula situada en la superficie de unlíquido se ve sometida a una fuerza de cohesión neta perpendicular a la superficie y hacia el interior del fluido. Como se necesita realizar un trabajo para mover una molécula del interior hacia la superficie, en contra de dicha fuerza de cohesión neta, las moléculas superficiales tienen más cantidad de energía mecánica que las moléculas del interior del líquido. La superficie se comporta como una capaespecial del fluido con propiedades elásticas debido a las fuerzas de cohesión entre las moléculas de la superficie, para tal efecto, obsérvese la siguiente imagen que ejemplifica el fenómeno anteriormente explicado:

Puede tomarse a la tensión superficial desde 2 perspectivas. Desde el punto de vista energético como el trabajo que se debe realizar para traer suficientes moléculas desde elinterior del fluido hacia la superficie, para formar una nueva unidad de área en dicha superficie. Desde el punto de vista elástico es la fuerza elástica transversal por unidad de longitud de la capa superficial del líquido.

Los métodos para medir la tensión superficial-interfacial se pueden clasificar en:

a) Métodos Basados en la Medición de una Fuerza. Entre estos métodos se pueden citar:Método del anillo
Método del plato (Wilhelmy)

b) Métodos Basados en la Medición de la Presión. Entre estos tenemos:

Método de la elevación capilar
Método de presión de burbuja

c) Métodos basados en las Medidas Geométricas o de Deformación de una Interface en un Campo Gravitacional. Podemos citar:

Método de la gota pendiente
Método de la gota colocada
Método de la gota giratoria

En el Método del Ascenso Capilar, cuyo método es el llevado a cabo en esta práctica,  el líquido  asciende dentro de un tubo de pequeño  diámetro (capilar)  hasta  que  la  presión  hidrostática  debido  a  la  columna  de líquido se iguala  a la tensión superficial relacionada  al  ángulo de  contacto. Se puede deducir la tensión del valor de la altura alcanzada por el líquido en el capilar.Haciendo un análisis de fuerzas en el sistema vidrio-líquido y planteando condiciones de equilibrio estático se halla la siguiente fórmula:
γ = [(r) (h) (g) (ρ)]/ (2cos Θ)

Para los líquidos que mojar el vidrio, su ángulo de contacto se supone a 0°, y sacando el (cos 0°) es 1, por lo que la ecuación anterior se reduce a:
γ = ½ (r) (h) (g) (Δρ)

Dónde:

r = Radio del tubo capilar.
h = Alturamedida desde el nivel del   líquido en el tubo de ensaye, hasta el nivel del líquido en el tubo capilar.
g = Aceleración de la gravedad

i. Viscosidad.

Conforme un fluido se mueve, dentro de él se desarrolla un esfuerzo cortante, cuya magnitud depende de la viscosidad del fluido. Se define al esfuerzo cortante, denotado con la letra griega τ (tau), como la fuerza que se requiere para que unaunidad de área de una sustancia se deslice sobre otra. Entonces, τ es una fuerza dividida entre un área, y se mide en las unidades de N/m2 (Pa) o lb/pie2.

La figura1 ilustra el concepto de cambio de velocidad en un fluido con el esquema de una capa delgada de fluido entre dos superficies, una de las cuales es estacionaria, en tanto que la otra está en movimiento. Una condición fundamental,...