Viscosidad De Mezclas
Páginas: 11 (2619 palabras)
Publicado: 22 de octubre de 2012
Análisis de la viscosidad de mezclas binarias: etanol-agua; 1-propanol-etanol
Resumen
En esta práctica se estudió la variación de la viscosidad en mezclas binarias de etanol-agua y de 1-propanol-etanol, para analizar el comportamiento ideal o su desviación en las mismas. Para esto se emplearon viscosímetro de cannon fenske y se varió la fracción molar de las disoluciones, manteniendo latemperatura constante. Se obtuvo que la mezcla etanol-agua no muestra un comportamiento ideal, mientras que la mezcla entre el 1-propanol/etanol si muestra este comportamiento ideal de mezclas, asimismo se observó que la viscosidad de la mezcla etanol/agua disminuye al aumenta el porcentaje de etanol en la misma, de igual manera en el caso de la mezcla con 1-propanol la viscosidad incrementa alreducir los volúmenes de etanol, conjuntamente se observa un comportamiento ideal en la fluidez del 1-propanol/etanol. Se concluye que el comportamiento mostrado por las disoluciones es producto de las interacciones moleculares entre ambos disolventes, tanto interacciones repulsivas como atractivas y la formación de clúster por parte del agua.
Introducción
La viscosidad de un fluido es definidade manera general como la resistencia que opone el mismo a fuerzas tangenciales de deformación, o también como la resistencia de una sustancia a fluir. Al aplicar un esfuerzo sobre un liquido este no sufre un cambio en su estado, sino que la fuerza se proyecto como movimiento, es decir, fluye. Este fenómeno ocurre si se considera la resistencia del fluido al deslizarse sobre capas consecutivasdel fluido, en un proceso denominado flujo laminar. 1
La viscosidad está estrechamente relacionada con las interacciones intermoleculares el fluido, como lo son fuerzas de London o formación de puentes de hidrogeno, entre mayores sean estas interacciones mas fuerte será la interacción entre las capas y por ende mayor su viscosidad, de igual manera la viscosidad esta también estrechamenterelacionada con la temperatura. En el caso de mezclas binarias la interacción entre las moléculas de los componentes de la disolución va a ser determinante en la viscosidad de la misma, ya sea que conlleve a un incremento o decremento de la viscosidad del líquido puro.
Para determinar la viscosidad de líquidos la ecuación 1 define la relación entre fuerza y la distancia entre las capas en un fluidolaminar.
fx=ηdxdz 1
En la cual η se conoce como constante de viscosidad, a partir de este punto se puede obtener la ecuación de Hagen-Poiseville, [2], de la que deriva la ecuación [3], indispensable para determinar las viscosidades de las disoluciones en estudio
dvdt=πpr48ηl [2]
η=Aρt [3]
El parámetro A, depende del viscosímetro utilizado y se obtienemediante la calibración del mismo, empleando un compuesto de densidad y viscosidad conocida. Una vez determinado este valor, A se mantiene constante para las demás mediciones. Sin embargo es fundamental determinar la densidad de cada una de las disoluciones utilizadas, para esto es posible relacionar la masa y volumen de las disoluciones mediante la ecuación [4]
ρ=mV [4]
En la cual m es lamasa y V representa el volumen de la disolución, asimismo es necesario conocer las fracciones molares de cada una de las disoluciones para esto se aplicó la ecuación [5], ya que se puede observar la variación de la viscosidad con la fracción molar para determinar si una disolución se comporta como un fluido ideal o si por lo contrario se desvía de este comportamiento.
X =nsns+nd [5]
Parael cual ns representa el numero de moles del soluto y nd los moles del disolvente. De igual manera se puede analizar el comportamiento ideal de una disolución, conociendo la fluidez del mismo, para esto se debe considerar que la fluidez es el inverso de la viscosidad y que para una mezcla se define mediante la ecuación [6]
Fmezcla=X1F1+X2F2 [6]
En la cual X representa la fracción...
Resumen
En esta práctica se estudió la variación de la viscosidad en mezclas binarias de etanol-agua y de 1-propanol-etanol, para analizar el comportamiento ideal o su desviación en las mismas. Para esto se emplearon viscosímetro de cannon fenske y se varió la fracción molar de las disoluciones, manteniendo latemperatura constante. Se obtuvo que la mezcla etanol-agua no muestra un comportamiento ideal, mientras que la mezcla entre el 1-propanol/etanol si muestra este comportamiento ideal de mezclas, asimismo se observó que la viscosidad de la mezcla etanol/agua disminuye al aumenta el porcentaje de etanol en la misma, de igual manera en el caso de la mezcla con 1-propanol la viscosidad incrementa alreducir los volúmenes de etanol, conjuntamente se observa un comportamiento ideal en la fluidez del 1-propanol/etanol. Se concluye que el comportamiento mostrado por las disoluciones es producto de las interacciones moleculares entre ambos disolventes, tanto interacciones repulsivas como atractivas y la formación de clúster por parte del agua.
Introducción
La viscosidad de un fluido es definidade manera general como la resistencia que opone el mismo a fuerzas tangenciales de deformación, o también como la resistencia de una sustancia a fluir. Al aplicar un esfuerzo sobre un liquido este no sufre un cambio en su estado, sino que la fuerza se proyecto como movimiento, es decir, fluye. Este fenómeno ocurre si se considera la resistencia del fluido al deslizarse sobre capas consecutivasdel fluido, en un proceso denominado flujo laminar. 1
La viscosidad está estrechamente relacionada con las interacciones intermoleculares el fluido, como lo son fuerzas de London o formación de puentes de hidrogeno, entre mayores sean estas interacciones mas fuerte será la interacción entre las capas y por ende mayor su viscosidad, de igual manera la viscosidad esta también estrechamenterelacionada con la temperatura. En el caso de mezclas binarias la interacción entre las moléculas de los componentes de la disolución va a ser determinante en la viscosidad de la misma, ya sea que conlleve a un incremento o decremento de la viscosidad del líquido puro.
Para determinar la viscosidad de líquidos la ecuación 1 define la relación entre fuerza y la distancia entre las capas en un fluidolaminar.
fx=ηdxdz 1
En la cual η se conoce como constante de viscosidad, a partir de este punto se puede obtener la ecuación de Hagen-Poiseville, [2], de la que deriva la ecuación [3], indispensable para determinar las viscosidades de las disoluciones en estudio
dvdt=πpr48ηl [2]
η=Aρt [3]
El parámetro A, depende del viscosímetro utilizado y se obtienemediante la calibración del mismo, empleando un compuesto de densidad y viscosidad conocida. Una vez determinado este valor, A se mantiene constante para las demás mediciones. Sin embargo es fundamental determinar la densidad de cada una de las disoluciones utilizadas, para esto es posible relacionar la masa y volumen de las disoluciones mediante la ecuación [4]
ρ=mV [4]
En la cual m es lamasa y V representa el volumen de la disolución, asimismo es necesario conocer las fracciones molares de cada una de las disoluciones para esto se aplicó la ecuación [5], ya que se puede observar la variación de la viscosidad con la fracción molar para determinar si una disolución se comporta como un fluido ideal o si por lo contrario se desvía de este comportamiento.
X =nsns+nd [5]
Parael cual ns representa el numero de moles del soluto y nd los moles del disolvente. De igual manera se puede analizar el comportamiento ideal de una disolución, conociendo la fluidez del mismo, para esto se debe considerar que la fluidez es el inverso de la viscosidad y que para una mezcla se define mediante la ecuación [6]
Fmezcla=X1F1+X2F2 [6]
En la cual X representa la fracción...
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