Designación: D 88-07
Método de Prueba para
Viscosidad Saybolt
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Este método es usado bajo la designación fija de D 88; el número inmediato siguiente a la designación indica el año de adopción original, o en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número en paréntesis indica el año de la última reaprobación. Un subndice épsilon indica un cambio en la editorial desde la última revisión o reaprobación. Este método de prueba ha sido aprobado por las agencias del Departamento de Defensa.
1. Alcance !.! Este Este método método de prueba prueba cub cubre re los proced procedimi imient entos os empri empricos cos para para determ determinac inación ión de visc viscosi osidad dades es "a#bo "a#bolt lt Univer Universal sal ó "a#bo "a#bolt lt $urol $urol de produc productos tos del %etról %etróleo eo a temperaturas especificadas entre &! # ''() *+ # &!( $-. s mismo mismo se inclu# inclu#ee un proced procedimi imient entoo especi especial al para para productos cerosos cerosos o parafinicos.
E!& >étodo de prueba para Aiscosidad "a#bolt $urol de E!& >étodo materiales bituminosos a altas temperaturas.
3. Terminología <.! Definiciones !urol un anacronismo de B)ombustible # grasas de <.!.! <.!.! !urol caminoC <.!.& "iscosidad Saybolt !urol 2 Es el tiempo en segundos en 7ue flu#en 9 m3 de muestra a través de un orificio $urol calibrado bajo condiciones especficas. El valor de viscosidad viscosidad se reporta en "egundos "a#bolt "a#bolt $urol, *""$- a una temperatura especfica. <.!.< "iscosidad Saybolt #niversal$ Es el tiempo de flujo corregido en segundos en 7ue flu#en 9 m3 de muestra a través de un orificio universal calibrado, bajo condiciones especficas. especficas. El valor de viscosidad es reportado en segundos "a#bolt universal *""U- a una temperatura especfica.
/01 !.2 3os métodos de prueba D445 # D&!+ D&!+ son preferidos para la determinación de d e viscosidad cinem6tica. Estos re7uieren r e7uieren muestras m6s pe7ueñas # menor tiempo # proporcionan ma#or eac eacti titu tud. d. 3a visc viscos osida idadd cine cinem6 m6ti tica ca pue puede de conv conver erti tirse rse a visc viscos osid idad ad "a#b "a#bol oltt usan usando do tabl tablas as del del méto método do D&!9! D&!9!.. Es recomendable 7ue los ndices de viscosidad sean calculados con viscosidad cinem6tica en lugar de viscosidad "a#bolt.
!.& 3os 3os valore valoress estab establec lecido idoss en unidade unidadess ": deb deben en ser considerados como los estandariados. 3os valores se en paréntesis es solamente para información.
4. Resumen del Método de Prueba 4.! El tiempo de flujo en segundos de una muestra de 9 m3, flu#endo a través de un orificio calibrado, es medido en condiciones cuidadosamente controladas. Este tiempo es corregido por un factor de orificio # reportado como la viscosidad viscosidad de la muestra a cierta temperatura.
proporciona todo lo referente referente a la !.< Este método no proporciona seguridad que esta asociada con su uso. Es respo responsa nsabil bilida idad d del usuari usuario o de esta esta prueba prueba establ establece ecer r prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar las aplicaciones y limitaciones previas a su uso.
5. so ! significado 2. Documentos de Referencia 5.! Este método es prueba útil en ciertas caracteriaciones &.!. Normas AST =& de prod produc ucto toss del del %etr %etról óleo eo,, como como un elem elemen ento to para para D'< >étodo >étodoss de prueb pruebaa para para punto punto de inflam inflamaci ación ón por establecer establec er uniformidad de embar7ues # suministros. e7uipo cerrado %ens?#2>artens. 5.& Aer la gua D!!+ D!!+ para para aplicación con aceites minerales D!!+ @ua D!!+ @ua para métodos de prueba # especificaciones para usados como aceites aislantes eléctricos. aceites aislantes eléctricos de origen petrolfero. 5.< Aiscosi iscosidad dad "a#b "a#bol oltt $urol $urol es aproim aproimada adament mentee un D!4 >étodos D!4 >étodos para el muestreo de materiales bituminosos décimo de la Aiscosidad Ais cosidad "a#bolt Universal # se recomienda D&44 >étodos D&44 >étodos de prueba para asfaltos emulsionados. l a caracteriación de productos de petróleo tales como D445 >étodos de prueba para viscosidad cinem6tica de para la D445 aceit aceites es combu combusti stible bless # otros otros materi materiale aless residu residuale aless 7ue l7uidos transparentes # opacos *# c6lculo de viscosidad tenga te ngan n visc vi scos osid idad ad "a#b "a #bol olt t Univ Un iver ersa sal l ma#o ma #or r a ! ! din6mica-. D&!9! %r6c %r6cti tica ca para para la conv conver ersi sión ón de Aisc iscosid osidad ad segundos. 5.4 3a deter determina minació ciónn de visco viscosid sidad ad "a#bo "a#bolt lt $urol $urol de )inem6tica a Aiscosidad Aiscosidad "a#bolt Universal $urol. materiales bituminosos a altas temperaturas es cubierta por D&!+ >étodo D&!+ >étodo de prueba para Aiscosidad )inem6tica de el método de prueba E!& E!&.. asfaltos *bituminososD45+ %r6cti %r6ctica ca para para muestr muestreo eo manual manual del %etróle %etróleoo # productos del petróleo. petróleo. D4!++ %r6ctica para muestreo autom6tico del %etróleo # D4!++ ". #$ui%os productos del %etróleo. %etróleo. 9.! 9.! "iscos%metro iscos%metro Saybolt y ba&o, como se muestra en la $ig. ! ! # # descritos en el neo !. !. E! Especificaciones E! Especificaciones "1> para 1ermómetros. 1ermómetros. como como se muestra en $ig. &. &. '.(Tubo '.(T ubo capilar E!! Especi Especific ficaci acione oness para para tamice tamicess para para propós propósito itoss de term)metro como se muestra en $ig. <. 9.< Soporte para term)metro <. pruebas. !
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&. Muestreo +.! >uestrear el material de acuerdo a las pr6cticas D!4, D45+, ó D4!++, como considere apropiado.
9.4 Term)metros para viscos%metro Saybolt como se indica en 1abla !, para la lectura de la temperatura de las muestras. )ada termómetro debe de ajustarse a los re7uerimientos listados en la especificación E ! para el número de termómetros "1>. 9.5 Term)metro para ba&os 2 3os termómetros para viscosmetro "a#bolt, o cual7uier otro 7ue indi7ue la eactitud e7uivalente de temperatura. 9.9 Embudo de filtraci)n como se muestra en la $ig. 4, e7uipado con mallas *telas de alambre- intercambiables de !5 m */o. !- # +5 m */o.&- cumpliendo los re7uerimientos de la especificación E !! con respecto a la tela de alambre 9.+ >atra receptora como se muestra en la $ig. 5. 9.8 *ron)metro+ graduado en décimas de segundos # con precisión dentro de los lmites de .! cuando se a#a probado después de un intervalo de 9 minutos. 3os cronómetros eléctricos son aceptados si operan en un circuito de frecuencia controlada.
'. Pre%araci(n del A%arato. 8.! Use un orificio universal para lubricantes # destilados con tiempos de flujo ma#or de <& segundos para lograr la eactitud deseada. 37uidos con tiempo de flujo ma#or a ! segundos no es conveniente probarlos con este orificio 8.& Use un orificio $urol para materiales residuales con tiempos de flujos ma#or a &5 segundos # lograr ma#or eactitud. Aer también 5.<. 8.< 3impiar totalmente el viscosmetro con un solvente apropiado de baja toicidad # después eliminar todo el solvente del viscosmetro. 3impiar la >atra receptora de la misma manera. /01 &2El embolo de limpiea suministrado comúnmente con el viscosmetro no debe usarlo para limpiea, por7ue podra dañar los bordes # las paredes del viscosmetro.
/ota2 1odas las dimensiones est6n en milmetros *pulgadasF!" 1 Viscos#$etro Saybolt con ori%icios &ni'ersal y Furol
&
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F!" * Soporte de ter$ó$etros
1abla ! 1ermómetros "1> para Aiscosidad "a#bolt
. F!"( )ubo capilar para el Viscos#$etro Saybolt
8.4 )olocar el viscosmetro # el baño en un 6rea donde no eistan corrientes o cambios r6pidos en las temperaturas del aire ni polvo o vapores 7ue podran contaminar la muestra. 8.5 )olocar el matra receptor * $ig.5- abajo del viscosmetro de tal manera 7ue el flujo o corro de aceite pegue en el cuello de la copa aproimadamente a una distancia de ! a !< mm *4 a 5 pulg- abajo del fondo del tubo del viscosmetro 8.9 3lenar el baño por lo menos 9 mm *!F4 pulg- m6s arriba del nivel de derrame del viscosmetro con un medio de calentamiento seleccionando en 1abla &. 8.+ %roporcionar agitación adecuada # control térmico al baño para 7ue la temperatura de la muestra en el viscosmetro no vare mas de .<) *.5$- después de alcanar la temperatura de prueba seleccionada
Temperatura Estándar de Prueba °C (°F) !"."(#$)
Termómetro
!.$(##)
"#C("#F)
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"'C("'F)
$.$("!!)
"%C("%F)
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&$.$("*$)
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!!C(!!F)
ASTM No. "#C("#F)
Termómetros Rango °C (°F) "% a !# (&& a '$) "% a !# (&& a '$) * a *! (%* a "$') *% a # ("!$ a "*) *% a # ("!$ a "*) # a & ("* a "*') #% a '# ("#* a "'') % a "$ (!$* a !"')
Subdiisión °C (°F) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!) $." ($.!)
8.8 /o acer determinaciones de viscosidad a temperaturas abajo del punto de roco del ambiente. 8.' %ara calibración # pruebas de referencias, mantener la temperatura del ambiente entre & # < ) *98 # 89 $-, # anotar la temperatura. "in embargo las temperaturas del ambiente arriba de <8 ) *!$- no generar6n errores ma#ores al ! .
). *alibraci(n ! estandari+aci(n '.! )alibrar el viscosmetro "a#bolt Universal en intervalos periódicos midiendo el tiempo de flujo a <+.8 ) *!$- de un aceite de viscosidad est6ndar, siguiendo el procedimiento indicado en "ección !. Aer neo & para viscosidad de aceites est6ndar disponibles.
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F!" + ,$budo de %iltración para Viscos#$etro Saybolt
'.& El tiempo de flujo del aceite de viscosidad est6ndar debe ser igual al valor certificado de Aiscosidad "a#bolt. "i el tiempo de flujo es diferente del valor certificado por m6s del .& , calcular un factor de corrección ! para el viscosmetro como sigue= !,"-t
con Aiscosidad Est6ndar teniendo un tiempo de flujo de ' segundos como mnimo. '.4 3os viscosmetros u orificios 7ue re7uieran correcciones ma#ores del !. no deber6n usarse para pruebas de referencia.
/0
1,. Procedimiento. !.! >antener # controlar la temperatura del baño a la temperatura de prueba seleccionada. !.!.! 3as temperaturas de pruebas estandariadas para medir viscosidad "a#bolt Universal son &!.!, <+.8, 54.4 # '8.' ) *+, !, !< # &! $-. !.!.&.2 3as temperaturas de pruebas estandariadas para medir Aiscosidad "a#bolt $urol son &5., <+.8, 5. # '8.' ) *++, !, !&& # &! $-. !.!.<.2 0tras temperaturas de pruebas estandariadas usuales son las de 9. # 8&.& ) *!4 # !8 $-.
Donde= " G Aiscosidad "a#bolt certificada del est6ndar t G 1iempo de flujo medido a <+.8 ) *!$- en segundos. /01 <2 " la calibración se basa en un aceite de viscosidad est6ndar teniendo tiempo de flujo entre & # 9 segundos el factor de corrección aplica para todos los niveles de viscosidad a todas las temperaturas.
'.< )alibrar el viscosmetro "a#bolt $urol a 5.() *!&& $de la misma manera antes mencionada, utiliando un aceite 4
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!.5.& Aerter aproimadamente ! ml., dentro de un matra Erlenme#er de !&5 ml. 1apar con un corco ó tapón de ule. !.5.< "umergir el matra en un baño de agua irviendo durante < minutos. !.5.4 >eclar bien, sacar la muestra del baño limpiar # secar la superficie eterior del matr6 # vaciar la muestra a través de un filtro de +5 m *malla /o. &- directamente dentro del viscosmetro asta arriba del nivel de derrame *borde-. !.9 gitar la muestra en el viscosmetro, con el termómetro para viscosidad adecuado # e7uipado con soporte *$ig. <-. Haga movimientos circulares de < a 5 rpm en un plano oriontal. )uando la temperatura de la muestra permaneca constante dentro de los lmites de .<) *.5 $- de la temperatura de prueba durante un minuto de agitación continua, retire el termómetro. /01 4 /unca ajuste la temperatura sumergiendo cuerpos etraños calientes o fros en la muestra. 1ales tratamientos térmicos pueden afectar la muestra # la precisión de la prueba.
!.+ :nmediatamente colocar la punta de la pipeta * $ig. &en un punto eterior cercano a los bordes # aplicar succión para eliminar el aceite asta 7ue el nivel eterno este abajo del borde. /o tocar el borde con la punta de la pipeta; por7ue puede disminuir la cantidad de l7uido en la parte superior. !.8 segurarse de 7ue el matra receptor *copa receptoraesté en la posición correcta, luego retire el tapón de corco del viscosmetro *usando el cordón- e inicie al mismo tiempo el arran7ue del cronómetro. !.' Detener el cronómetro en el instante 7ue el aceite alcana el menisco de la marca graduada en el matra receptor. Iegistrar el tiempo de flujo en segundos lo mas cercano a .! seg.
-/. 5 Matra+ Rece%tora
!.& :nserte un tapón de corco, con un cordón atado para su f6cil remoción, en la c6mara de aire al fondo del viscosmetro. El corco debe de ajustar lo suficiente para evitar las fugas de aire, como evidencia de esto, notar6 la ausencia de aceite en el corco cuando lo retire, como se describe. !.< "i la temperatura de prueba seleccionada es m6s alta 7ue la temperatura ambiente, puede ser conveniente, precalentar la muestra en su recipiente original asta no mas de !.+ ) *<. $- arriba de la temperatura de prueba. /unca precalentar las muestras cerca de &8() *5 $- de su punto de inflamación *Aer métodos de prueba D '<-, por7ue las pérdidas de vol6tiles pueden alterar su composición. !.4 gitar bien la muestra; # filtrar en un embudo a través de una malla de !5 m */o.!- vaciando directamente al viscosmetro asta 7ue el nivel esté arriba del borde de derrame. !.5 3as viscosidades de aceites refinados por vapor, aceites negros lubricantes, aceites combustibles residuales # productos parafinosos similares pueden afectarse por sus comportamientos térmicos. Use el siguiente procedimiento de precalentamento en tales productos, para obtener resultados, uniformes a temperaturas abajo de '<() *&$-. !.5.! )alentar la muestra en su recipiente original a 5 ) *!&&$- con agitación para disolver # meclar todos los materiales parafnicos. :ntroduca una varilla asta el fondo del recipiente para asegurar 7ue todos los materiales parafinosos o cerosos est6n en solución # bien meclados.
11. *0lculos ! Re%orte !!.! >ultiplicar el tiempo de flujo por el factor de corrección para el viscosmetro determinado en '.&. !!.& Ieportar el tiempo de flujo corregido como Aiscosidad "a#bolt Universal ó Aiscosidad "a#bolt $urol del aceite a la temperatura de la prueba !!.&.! Ieportar los valores abajo de & "U" o "$" con aproimaciones de .! seg. Ieportar los valores de & seg o ma#ores con aproimación a un segundo. 12. Precisi(n ! #actitud !&.! 3os resultados no deber6n diferir del promedio por m6s de lo siguiente= *Aer /ota 5!&.!.! 1epetibilidad *un operador # un aparato- ! . !&.!.& 1eproducibilidad *diferentes operadores # aparatos& . /01 52 %ara productos del petróleo la precisión # eactitud est6n basadas en datos del método de prueba E !&. %ara una emulsión la precisión # eactitud se establecen en el método de prueba D &44, "ección <8
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!<.! >ateriales Aiscosidad.
13. *laes
bituminosos,
)inem6tica,
"a#bolt,
A#6 *:nformación 0bligatoria-
A1. 76*68M#TR 6A9:;T 9 A**#6R6 !.! "iscos%metro$ El viscosmetro ilustrado en $ig.!, deber6 ser totalmente de metal resistente a la corrosión, de acuerdo a las dimensiones de $ig.!. 3a punta del orificio Universal o $urol deber6 ser una unidad reemplaable en el viscosmetro. )ontener una tuerca en la parte baja del viscosmetro para unirse con el baño. )olocar verticalmente el baño # alinear la prueba con un nivel sobre el plano del borde eterior. %oner un corco u otro medio para prevenir el flujo de muestra asta 7ue inicie la prueba, una pe7ueña cadena o cordón se puede atar al corco para facilitar r6pidamente su remoción.
!.& 2a&o El baño sirve tanto como soporte para mantener el viscosmetro en posición vertical como para contener el medio del baño. E7uipar el baño con un aislante efectivo # con un agitador eficiente, 7ue contenga un serpentn para calentamiento # enfriamiento # calentadores controlados con un termostato capa de mantener el baño con la precisión indicada en 1abla &. 3os calentadores # serpentn deber6n estar localiados a menos de < mm del viscosmetro. )ontar con mecanismos para mantener el baño por lo menos 9 mm *.&5 pulg- arriba del borde de derrame. 3os medios para el baño est6n indicados en 1abla &.
1abla & >edio de baños recomendados. Temperatura estándar de prueba °C (°F) !".".(#$) !.$ (##) #.' ("$$) $.$ ("!!) *.* ("$) &$.$ ("*$) '!.! ("'$) %'.% (!"$)
Ma. Temp./i0eren+ia1 A °C(°F)
Contro1 de pre+isión de temperatura de1 ,a-o °C(°F) Agua $.$ ($."$) $.$ ($.$) Agua $.$ ($."$) $.$ ($.$) Agua o a+eite de $ a #$ S2S a #.'°C ("$$°F) $." ($.!) $.$ ($.$) Agua o a+eite de "!$ a "$ S2S a #.'°C ("$$°F) 3$.!$ ($.) $.$ ($.$) Agua o a+eite de "!$ a "$ S2S a #.'°C ("$$°F) 3$.$ ($.$) $.$ ($.$) Agua o a+eite de "!$ a "$ S2S a #.'°C ("$$°F) 3$.&$ (".$) $.$& ($.") Agua o a+eite de $$ a #$ S2S a #.'°C ("$$°F) 3$.'$ (".) $.$& ($.") A+eite de $ a #$ S2S a #.'°C ("$$°F) 3$"."$ (!.$) $.$& ($.") A /i0eren+ia máima permisib1e entre 1a temperatura de1 ba-o 4 1a muestra a1 tiempo de 1a prueba Medios re+omendados para ,a-o
A2. #6T<DAR#6 D# 76*6DAD &.! Estándares de "iscosidad Saybolt$ 3os aceites est6ndares para viscosidad de acuerdo a lo indicado por "1> tienen valores certificados de Aiscosidad "a#bolt establecidos para determinaciones de Aiscosidad )inem6tica. 3os valores de Aiscosidad )inem6tica son convertidos a "a#bolt Universal # a "a#bolt $urol por medio de 1ablas de conversión del método D&!9!. 3as Aiscosidades "a#bolt aproimadas se muestran en 1abla &.!. &.& Estándares para "iscosidad Saybolt de acuerdo a los métodos AST$ 3os est6ndares de viscosidad pueden usarse para calibraciones de rutina a otras temperaturas como se muestra en 1abla &.!. 0tros l7uidos de referencia para calibraciones de rutina pueden establecerse, seleccionando aceites estables 7ue cubran el rango deseado # determinando sus viscosidades 7ue a sido calibrado con un est6ndar conforme a lo indicado en "1>. &.< *alibraciones de rutina$ 3os est6ndares de viscosidad pueden usarse para calibraciones de rutina a otras temperaturas como se indica en 1abla &.!.
)./("1 ceites estndar de Viscosidad Saybolt N5TA6 Todos 1os a1ores son nomina1es 4 pueden ariar seg7n e1 1ote.
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D 88-07 A #.'°C A %'.%°C A $$C $ $ ("$$ F) (!"$ F) ("!!$C) ! ! S2S mm 8s S2S mm 8s S2S mm!8s S & .$ 9 9 9 9 S& *& &.$ 9 9 9 9 S!$ "$$ !$ 9 9 9 9 N!& "$ !# 9 9 9 9 N "#$ 9 9 9 9 N** !!$ *' 9 9 9 9 S&$ !'$ &$ 9 9 9 9 N# '$ '! 9 9 9 9 N"$$ $$ ""$ 9 9 9 9 N"*$ #!$ "&$ 9 9 9 9 S!$$ %! !$$ "$ !$ 9 9 N!$ "$$ !'$ "*$ !% 9 9 N$ "#$ *$ "&$ ! 9 9 N*" !"'$ *#$ !$$ *" 9 9 S&$$ 9 9 !*$ $ "!$ "$ S!$$$ 9 9 &$ #! 9 9 A Estos a+eites estándares para :is+osidad 1os distribu4en en enases de $. ;< 1a Cia. Cannon =nstrument Co. P.5. ,o "&< State Co11ege< PA "&''$"
A+eites de is+osidad estándar
/ota del 1raductor= )onsultar lo referente a los superndices en la /orma original
1IDU)):J/ :>%, K0/ /0I1E *3icencia G :nstituto >eicano Del %etróleoF
+
