DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD DE UNA SOLUCION
Páginas: 5 (1133 palabras)
Publicado: 15 de abril de 2015
DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD DE UNA SOLUCION
Luís Ballestas – Luís Durango – Alan García – Jairo Viloria
Departamento de química, facultad de ciencias básicas e ingeniería
Universidad de Córdoba - Montería Colombia.
OBJETIVOS:
Objetivo General:
Determinar la viscosidad de varias soluciones a temperatura constante, a partir del método de la bureta.
Objetivos Específicos:
Hacer lasrespectivas calibraciones a temperatura constante del equipo a utilizar.
Medir los tiempos de flujo de las distintas soluciones a temperatura constante, en el método utilizado.
Determinar las viscosidades de las distintas soluciones a temperatura constante.
MARCO TEORICO.
La viscosidad es una propiedad de transporte que mide la resistencia de un líquido o un gas a fluir que depende del transporte demomento en el sistema considerado.
El método para determinar viscosidades, así como la selección del viscosímetro mas adecuado, depende del sistema y de la presión requerida en la determinación. Los métodos generales que se describen a continuación son aplicables a líquidos newtonianos, es decir a líquidos que cuando están sujetos a flujo laminar (no turbulento), tienen un coeficiente de viscosidad,independientemente del gradiente de velocidad.
Los métodos más empleados para la determinación de viscosidades se basa en la medida de la velocidad de flujo de un líquido a través de un capilar.
Puede utilizarse viscosímetros de tipo Ubbelohde u Ostwald o una bureta con salida capilar.
En estos casos, si la temperatura permanece constante, la viscosidad puede calcularse, a partir de laecuación de Poiseuille, según la cual:
Donde:
r = es el radio del capilar (cm).
g = es la aceleración de la gravedad (981cm/s).
h = es la diferencia de altura entre los niveles que determinan la lectura de tiempo de flujo (cm).
L = es la longitud del capilar (cm).
ρ = es la densidad (g/ml).
t = es el tiempo de flujo (s).
η = es la viscosidad (poise).
Paralos líquidos muy viscosos el paso a través de un capilar se dificulta y se emplea un método basado en la medida de la velocidad con que una esfera de radio y densidad conocidos desciende a lo largo de un cilindro que contiene el líquido de viscosidad desconocida. Se utiliza el equipo conocido como viscosímetro de esfera descendente.
En este caso, la determinación de la viscosidad se lleva a caboempleando la ley de Stokes, según la cual, la velocidad (v) con que cae la esfera a lo largo de un tubo cilíndrico que contiene un líquido es inversamente proporcional a la viscosidad del fluido.
En esta ecuación ρe y re representan la densidad y el radio de la esfera usada, ρ y η la densidad y la viscosidad del líquido, g la aceleración de la gravedad.Procedimiento.
Las medidas que se efectúan por el método de la bureta requieren una calibración un poco diferente, las cuales se pueden realizar de dos formas diferentes a saber.
Se mide el tiempo de flujo del liquido puro escogido al que se le conoce la densidad y la viscosidad a dos temperaturas de trabajo, luego estos valores se introducen en la ecuación:
η = α. ρ. t – β (ρ / t)
Yse obtienen los valores de α y de β específicos del equipo que se está utilizando, con lo que se consigue la calibración deseada.
Luego se procede a hacer las mediciones de los tiempos de flujo en la bureta previamente calibrada y las densidades (método picnometrico) de las soluciones problemas a las temperaturas de trabajo, estas soluciones deben ser preparadas con anterioridad enconcentraciones de 0,1 a 1,0 en fracción molar (a través del método de las pesadas).
Análisis y resultados.
Tabla # 1
T = 20º C
ρH2O = 0,9982
t flujo = 58,9 seg.
η1 = 0,9982
T = 25º C
ρH2O = 0,997
t flujo = 54,3 seg.
η2 = 0,997
Las densidades están expresadas en g/ml, y las viscosidades en cps.
Para T = 20º C
η1 = α. ρ1.t1 – β (ρ1 / t1)
1,002x10-2 = (0.9982)...
Luís Ballestas – Luís Durango – Alan García – Jairo Viloria
Departamento de química, facultad de ciencias básicas e ingeniería
Universidad de Córdoba - Montería Colombia.
OBJETIVOS:
Objetivo General:
Determinar la viscosidad de varias soluciones a temperatura constante, a partir del método de la bureta.
Objetivos Específicos:
Hacer lasrespectivas calibraciones a temperatura constante del equipo a utilizar.
Medir los tiempos de flujo de las distintas soluciones a temperatura constante, en el método utilizado.
Determinar las viscosidades de las distintas soluciones a temperatura constante.
MARCO TEORICO.
La viscosidad es una propiedad de transporte que mide la resistencia de un líquido o un gas a fluir que depende del transporte demomento en el sistema considerado.
El método para determinar viscosidades, así como la selección del viscosímetro mas adecuado, depende del sistema y de la presión requerida en la determinación. Los métodos generales que se describen a continuación son aplicables a líquidos newtonianos, es decir a líquidos que cuando están sujetos a flujo laminar (no turbulento), tienen un coeficiente de viscosidad,independientemente del gradiente de velocidad.
Los métodos más empleados para la determinación de viscosidades se basa en la medida de la velocidad de flujo de un líquido a través de un capilar.
Puede utilizarse viscosímetros de tipo Ubbelohde u Ostwald o una bureta con salida capilar.
En estos casos, si la temperatura permanece constante, la viscosidad puede calcularse, a partir de laecuación de Poiseuille, según la cual:
Donde:
r = es el radio del capilar (cm).
g = es la aceleración de la gravedad (981cm/s).
h = es la diferencia de altura entre los niveles que determinan la lectura de tiempo de flujo (cm).
L = es la longitud del capilar (cm).
ρ = es la densidad (g/ml).
t = es el tiempo de flujo (s).
η = es la viscosidad (poise).
Paralos líquidos muy viscosos el paso a través de un capilar se dificulta y se emplea un método basado en la medida de la velocidad con que una esfera de radio y densidad conocidos desciende a lo largo de un cilindro que contiene el líquido de viscosidad desconocida. Se utiliza el equipo conocido como viscosímetro de esfera descendente.
En este caso, la determinación de la viscosidad se lleva a caboempleando la ley de Stokes, según la cual, la velocidad (v) con que cae la esfera a lo largo de un tubo cilíndrico que contiene un líquido es inversamente proporcional a la viscosidad del fluido.
En esta ecuación ρe y re representan la densidad y el radio de la esfera usada, ρ y η la densidad y la viscosidad del líquido, g la aceleración de la gravedad.Procedimiento.
Las medidas que se efectúan por el método de la bureta requieren una calibración un poco diferente, las cuales se pueden realizar de dos formas diferentes a saber.
Se mide el tiempo de flujo del liquido puro escogido al que se le conoce la densidad y la viscosidad a dos temperaturas de trabajo, luego estos valores se introducen en la ecuación:
η = α. ρ. t – β (ρ / t)
Yse obtienen los valores de α y de β específicos del equipo que se está utilizando, con lo que se consigue la calibración deseada.
Luego se procede a hacer las mediciones de los tiempos de flujo en la bureta previamente calibrada y las densidades (método picnometrico) de las soluciones problemas a las temperaturas de trabajo, estas soluciones deben ser preparadas con anterioridad enconcentraciones de 0,1 a 1,0 en fracción molar (a través del método de las pesadas).
Análisis y resultados.
Tabla # 1
T = 20º C
ρH2O = 0,9982
t flujo = 58,9 seg.
η1 = 0,9982
T = 25º C
ρH2O = 0,997
t flujo = 54,3 seg.
η2 = 0,997
Las densidades están expresadas en g/ml, y las viscosidades en cps.
Para T = 20º C
η1 = α. ρ1.t1 – β (ρ1 / t1)
1,002x10-2 = (0.9982)...
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