Viscosimetria

VISCOSIMETRIA

OBJETIVO. 1) Determinar la viscosidad de algunos líquidos tales como el agua, etilenglicol y tolueno.

INTRODUCCIÓN
REOLOGIA
La ciencia de la reología tiene cerca de 70 años y fue fundada por dos científicos, Marcus Reiner y Eugene Bingham, a finales de los años 20 con el interés de describir las propiedades de flujo de la materia. El propio filósofo griego Heráclitodescribió la reología como panta rei –“todo fluye”-, que traducido en términos reológicos por el profesor Reiner significa que todo fluye, incluso las montañas algún día se moverán con el tiempo.

La reología es la ciencia del flujo y deformación de la materia y describe la interrelación entre fuerza, tiempo y deformación. El término procede del griego "rheos" que significa fluir. La reologíaabarca el estudio de todos los materiales, desde gases a sólidos.

VISCOSIDAD

La resistencia de un líquido a fluir, es decir, la fuerza que se opone a la deformación y movimiento de un líquido dentro de su propia masa se denomina viscosidad.

Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capade fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.

(viscosidad) =  (Esfuerzo de corte)
(Velocidad decorte)
FACTORES QUE AFECTAN LA VISCOSIDAD DE UN FLUIDO
Esta se ve seriamente afectada por la temperatura, la presión, el efecto de la velocidad de corte, y las sustancias ajenas a la sustancia
Variación de la viscosidad con la temperatura.
Existen varias formulas que nos permiten evaluar la variación de la viscosidad al cambiar la temperatura. Las más importantes son:

Poiseuille (1840)donde
es la viscosidad dinámica a 0 °C.
es la temperatura en °C.
, son coeficientes constantes.

Andrade (1930)

donde

, son constantes
es la temperatura absoluta.

Variación de la viscosidad con la presión.
En primera aproximación, la variación de la viscosidad con la presión sigue una ley exponencial.
Según Barus y Kuss,

donde

es laviscosidad a presión atmosférica,
es la viscosidad a la presión ,
es un parámetro que, según Worster, vale



Para presiones muy altas, es preferible utilizar

VISCOSIDAD ABSOLUTA. Es la fuerza necesaria para mover un plano de fluido paralelo sobre otro. Generalmente se mide con un viscosímetro rotativo y se expresa en unidades centipoise (cP). También se conoce como viscosidaddinámica. La viscosidad absoluta de un fluido es equivalente a su viscosidad cinematica multiplicada por su densidad a la misma temperatura.

VISCOSIDAD APARENTE. La viscosidad observada de un fluido no newtoniano medida con una temperatura especifica y un determinado esfuerzo de corte (diagrama de velocidades a que esta sometido el aceite). La viscosidad de algunos fluidos cambian cuando sonsometidos al corte, como por ejemplo, las grasas y los aceites multigrados.

VISCOSIDAD CINEMATICA. Una medida de la viscosidad derivada del tiempo necesario para que un volumen fijo de sustancia fluya a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Las unidades comunes son centistokes.

VISCOSIDAD ESPECIFICA. Se refiere al incremento de esta debido a la adición de soluto.VISCOSIDAD REDUCIDA. La relación entre la viscosidad especifica y la concentración .

VISCOSIDAD INTRINSECA. Cuando la concentración tiende a cero el valor límite de la viscosidad.

Las formulas son:

Viscosidad relativa: ηr = η/ηo

Viscosidad específica: ηsp = η/ηo - 1

Viscosidad reducida: ηred = ηsp /c

Viscosidad inherente: ηin = (ln ηr)/c

Número límite de viscosidad o
viscosidad...