Viscosimetria
Páginas: 6 (1354 palabras)
Publicado: 18 de abril de 2011
PRACTICA DE LABORATORIO
DETERMINACIÓN DE PESOS MOLECULARES POR VISCOSIMETRIA.
La viscosidad de un líquido como la resistencia que ofrece al fluir en una noción intuitiva que poseemos. Esa apreciación la podemos cuantificar de los datos siguientes ya que la viscosidad se mide en poises (dina-seg/cm2).
| |Viscosidad en centipoises |
|gases|0.1 – 0.2 |
|agua |1.0 |
|glicerina |954 |
|Aceite de oliva |84 |
|asfalto |1012|
Las macromoléculas se caracterizan porque imparten a las soluciones una gran viscosidad y esta relacionada con el volumen que ocupa la macromolécula en solución. A medida que el peso molecular es mayor la macromolécula ocupará mayor volumen y su viscosidad será mayor.
Si un líquido se encuentra entre dos placas paralelas la inferior fija y la superior se mueve a cierta velocidad endirección paralela, se produce un flujo del líquido que llamaremos viscoso. La fuerza por unidad de área (s) aplicada produce un desplazamiento de cada capa de líquido a una distancia x de su posición original respecto a la placa fija así:
[pic]
donde η es la viscosidad y la derivada el gradiente de velocidad. Cuando el esfuerzo (s) es directamente proporcional al gradiente el liquido tiene uncomportamiento newtoniano.
La viscosidad se puede medir por diferentes métodos. Uno de ellos consiste en medir el tiempo de caída de una bola metálica calibrada a través del líquido, también se emplean los viscosímetros rotacionales donde un cilindro se hace rotar en el seno del fluido y se relaciona el esfuerzo aplicado con la rotación producida. Sin embargo, el método más sencillo es tomar el tiempoen el que fluye un volumen determinado de líquido o solución a través de un capilar. Cada método tiene su rango de aplicación como se observa:
|Método |Viscosidad (poise) |
|Caída de la bola |1 a 10 |
|Rotacional |1 a 1012 |
|Capilar|0.01 a 103 |
Si se trata de un fluido incompresible sometido a esfuerzos pequeños que garanticen un flujo laminar, es decir aquel en que no hay turbulencia y las líneas de fuerza son paralelas a la dirección del fluido y que además pasa por un capilar, entonces se cumple la ecuación de Poiseuille:
[pic]
donde: P: es la diferencia depresiones entre los extremos del capilar
t: tiempo de caída del volumen V
r: radio del capilar
l: largo del capilar
Por lo tanto la viscosidad de una solución se puede medir por el tiempo de caída de la solución (t) respecto al tiempo de caída del solvente puro (t0). Esta es la llamada viscosidad relativa.
[pic]
Expresión que se obtiene aplicando laecuación [1] a la solución y al solvente. También se utiliza la viscosidad específica
[pic]
y la viscosidad reducida
[pic]
donde C es la concentración expresada en gramos por 100 ml. Sin embargo la viscosidad que nos interesa es la intrínseca
[pic]
Pues al extrapolar a cero la concentración estamos eliminando el efecto de la interacción del soluto - soluto que nos perturba las dimensiones dela macromolécula en solución.
La viscosidad que imparten los polimeros a sus soluciones esta relacionada con la conformación que adquieren las macromoléculas en un solvente y una temperatura dada. En solución diluida la macromolécula se presentan como un ovillo o enrollado indica que la distancia promedio de los extremos es proporcional a la raiz cuadrada de la longitud de la macromolécula es...
DETERMINACIÓN DE PESOS MOLECULARES POR VISCOSIMETRIA.
La viscosidad de un líquido como la resistencia que ofrece al fluir en una noción intuitiva que poseemos. Esa apreciación la podemos cuantificar de los datos siguientes ya que la viscosidad se mide en poises (dina-seg/cm2).
| |Viscosidad en centipoises |
|gases|0.1 – 0.2 |
|agua |1.0 |
|glicerina |954 |
|Aceite de oliva |84 |
|asfalto |1012|
Las macromoléculas se caracterizan porque imparten a las soluciones una gran viscosidad y esta relacionada con el volumen que ocupa la macromolécula en solución. A medida que el peso molecular es mayor la macromolécula ocupará mayor volumen y su viscosidad será mayor.
Si un líquido se encuentra entre dos placas paralelas la inferior fija y la superior se mueve a cierta velocidad endirección paralela, se produce un flujo del líquido que llamaremos viscoso. La fuerza por unidad de área (s) aplicada produce un desplazamiento de cada capa de líquido a una distancia x de su posición original respecto a la placa fija así:
[pic]
donde η es la viscosidad y la derivada el gradiente de velocidad. Cuando el esfuerzo (s) es directamente proporcional al gradiente el liquido tiene uncomportamiento newtoniano.
La viscosidad se puede medir por diferentes métodos. Uno de ellos consiste en medir el tiempo de caída de una bola metálica calibrada a través del líquido, también se emplean los viscosímetros rotacionales donde un cilindro se hace rotar en el seno del fluido y se relaciona el esfuerzo aplicado con la rotación producida. Sin embargo, el método más sencillo es tomar el tiempoen el que fluye un volumen determinado de líquido o solución a través de un capilar. Cada método tiene su rango de aplicación como se observa:
|Método |Viscosidad (poise) |
|Caída de la bola |1 a 10 |
|Rotacional |1 a 1012 |
|Capilar|0.01 a 103 |
Si se trata de un fluido incompresible sometido a esfuerzos pequeños que garanticen un flujo laminar, es decir aquel en que no hay turbulencia y las líneas de fuerza son paralelas a la dirección del fluido y que además pasa por un capilar, entonces se cumple la ecuación de Poiseuille:
[pic]
donde: P: es la diferencia depresiones entre los extremos del capilar
t: tiempo de caída del volumen V
r: radio del capilar
l: largo del capilar
Por lo tanto la viscosidad de una solución se puede medir por el tiempo de caída de la solución (t) respecto al tiempo de caída del solvente puro (t0). Esta es la llamada viscosidad relativa.
[pic]
Expresión que se obtiene aplicando laecuación [1] a la solución y al solvente. También se utiliza la viscosidad específica
[pic]
y la viscosidad reducida
[pic]
donde C es la concentración expresada en gramos por 100 ml. Sin embargo la viscosidad que nos interesa es la intrínseca
[pic]
Pues al extrapolar a cero la concentración estamos eliminando el efecto de la interacción del soluto - soluto que nos perturba las dimensiones dela macromolécula en solución.
La viscosidad que imparten los polimeros a sus soluciones esta relacionada con la conformación que adquieren las macromoléculas en un solvente y una temperatura dada. En solución diluida la macromolécula se presentan como un ovillo o enrollado indica que la distancia promedio de los extremos es proporcional a la raiz cuadrada de la longitud de la macromolécula es...
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