Variables analiticas

Asignatura: Instrumentos Analíticos de Medición Carrera: ICA

Profr. Miriam Gómez Alvarez
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1. DENSIDAD
La densidad de una sustancia se define como su masa por unidad de volumen.

m V
Las densidades de líquidos cambian considerablemente con la temperatura y ligeramente con la presión, excepto cuando se aplican muy altas presiones.

Agua: 20 ºC y 1 Atm 998 kg/m3 20 ºC y 50 Atm 1000kg/m3

Las densidades de gases y vapores están afectados mayormente por cambios de presión y temperatura.
Profra. Miriam Gómez A.

Aire: 20 ºC y 1 Atm 1.21 kg/m3 20 ºC y 50 Atm 60.5 kg/m3

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2. DENSIDAD RELATIVA o GRAVEDAD ESPECÍFICA o PESO ESPECÍFICO
La densidad relativa es la relación para iguales cantidades de masa del cuerpo y masa del agua a 4°C en el caso de líquidos. En los gaseses la relación entre la masa del cuerpo y la del aire en condiciones normales de presión y de temperatura (0 °C y 1 Atm).

DR

m agua ó aire

kg m3 kg m3

Variable adimensional
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Profra. Miriam Gómez A.

Otras unidades de la Densidad
Otras unidades de medida de densidad son las siguientes: - Grados API equivalen a:
API 141 .5 131 .5 densidad relativa a 15 C

Y están normalizadospor el American Petroleum Institut para productos petróliferos. Grados Baumé empleados para ácidos, jarabes, que equivalen a:
140 densidad relativa a 15 C 130

Baumé

Baumé

145

145 densidad relativa a 15 C

Para líquidos más ligeros que el H2O

Para líquidos más pesados que el H2O

- Grados Brix empleados casi exclusivamente en la industria azucarera. Representan el % en peso deazúcar en solución a 17.5 °C.
Profra. Miriam Gómez A. 4

Métodos de medida de densidad
•Aerómetros. Consisten en un flotador lastrado en su parte inferior con un vástago superior graduado. El aparato se sumerge hasta que su peso es equilibrado por el líquido que desaloja, hundiéndose tanto más cuanto menor sea la densidad del líquido.

Incorporándole un transductor de inductancia variablecon la armadura fija en la parte inferior del flotador y con la bobina dispuesta en el exterior del recipiente es posible transmitir eléctricamente a distancia la densidad.
Profra. Miriam Gómez A. 5

Métodos de medida de densidad

Una variante del aerómetro anterior consiste en un flotador con un lastre en forma de cadena sujeta a un punto fijo del recipiente. El flotador está completamentesumergido dentro del líquido y según su densidad se sumerge más o menos variando proporcionalmente el peso efectivo de la cadena. Un transformador diferencial capta la posición del flotador y da una señal de salida en c. a. función de su desplazamiento.

Profra. Miriam Gómez A.

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Métodos de medida de densidad
•Métodos de presión diferencial En este sistema se fijan dos puntos en el tanqueo en una tubería vertical del proceso y se les conecta un instrumento de presión diferencial, bien directamente o bien a través de una cámara de medida. Como la diferencia de alturas en el líquido es fija, la única variable que altera la presión diferencial es la densidad.

La presión diferencial medida por el instrumento es:

P

g h

Si el campo de medida de densidad del líquido es de0.8 a 0.9 y el instrumento a emplear tiene un margen de 0-100 mm c.d.a. la distancia entre las tomas será: 100 g h 1m 0.9 0.8 1000 g Como la lectura de densidad debe empezar en 0.8 el instrumento debe tener una elevación de : 7 Profra. Miriam Gómez A. 100 x 0.8 = 80 mm c.d.a. = 0.00784

Métodos de medida de densidad
•Métodos de presión diferencial Ya que la presión diferencial mínima es: 1m x0.8 = 800 mm c.d.a. = 0.0784 bar Y la presión diferencial máxima es de 100 x 0.9 = 900 mm c.d.a. = 0.0882 bar .

Profra. Miriam Gómez A.

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Métodos de medida de densidad
•Métodos de presión diferencial En el caso de fluidos muy viscosos o corrosivos, existe el riesgo de que las conexiones al instrumento se obturen o se destruyan. En este caso se puede emplear el sistema de purga a través...