VISCOSÍMETRO DE CAÍDA DE BOLAS HÖPPLER
CARACTERISTICAS El viscosímetro de caída de bola VISCO BALL se basa en el sistema de medida Höppler. Mide el tiempo que una esfera sólida necesita para recorrer una distancia entre dos puntos de referencia dentro de un tubo inclinado con la muestra. Los resultados obtenidos se determinan como viscosidad dinámica en la medida estandarizadaen el Sistema Internacional (mPa·s). El VISCO BALL determina la viscosidad de líquidos Newtonianos y gases (con una bola especial para gases), con precisión. Entre sus aplicaciones figuran la investigación, el control de procesos y el control de calidad. Cumple los requerimientos de las normativas DIN 53015 e ISO 12058. Este viscosímetro se utiliza principalmente para substancias de baja viscosidad, como: - Industria de aceites minerales (aceites, líquidos hidrocarburos) - Industria alimentaria (soluciones de azúcar, miel, cerveza, leche, gelatina, zumos de frutas) - Industria química (soluciones de polímeros, disolventes, soluciones de resinas, dispersiones de látex, soluciones adhesivas) - Industria cosmética/Farmaceútica (materias primas, glicerina, emulsiones, suspensiones, soluciones, estractos) - Industria petrolera (crudo, aceite para máquinas, petróleo)
- Carburantes (petróleo, aceite diesel y parafina) - Industria papelera (emulsiones, dispersiones de pigmentos, aditivos del papel) - Pinturas y barnices (tintas para impresión, barnices, acuarelas, tintas) - Detergentes Se suministra con 6 bolas, termómetro de control (de -1 a +26ºC), herramientas de limpieza, hoja de calibración y manual de instrucciones.
VISCOSÍMETRO UNIVERSAL SAYBOLT La facilidad con que un fluido fluye a través de un orificio de diámetro pequeño es una indicación de su viscosidad. Éste es el principio sobre el cual está basado el viscosímetro de Saybolt. La muestra de fluido se coloca en un aparato parecido al que se muestra en la figura.
Después de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar 60 mL del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos Universales Saybolt (SSU o. en ocasiones, SUS). Puesto que la medición no está basada en la definición fundamental de viscosidad, los resultados son solamente relativos. Sin embargo, sirven para comparar las viscosidades de diferentes fluidos. La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere un equipo relativamente simple. Se puede hacer una conversión aproximada de SSU a viscosidad cinemática. En las figuras siguientes se muestran el viscosímetro de Saybolt disponible comercialmente y la botella de 60 mL que se utiliza para colectar la muestra. El uso del viscosímetro de Saybolt fue cubierto anteriormente por la norma ASTM D88. Sin embargo, dicha norma ya no es apoyada por la ASTM.. Se le da preferencia ahora al uso de los viscosímetros capilares de vidrio descritos en las normas ASTM D445 D446 que son los métodos estándar de prueba para viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos, y las especificaciones estándar e instrucciones de operación para viscosímetros cinemáticas capilares de vidrio, respectivamente.
DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON UN VISCOSÍMETRO SAYBOLT El viscosímetro Saybolt consiste esencialmente de un tubo cilíndrico de bronce en cuyo fondo esta un orificio de dimensiones especificas. El tubo de bronce es rodeado por un baño a temperatura constante. Cuando la muestra en el tubo alcanza la temperatura de la prueba, se mide el tiempo requerido para que 60ml del líquido pasen a través del orificio. La muestra se recoge en un frasco estándar calibrado. La unidad de medida es el tiempo en segundos requeridos para que 60 ml de un fluido fluyan a través del orificio a una temperatura dada. Esto es reportado como segundos Saybolt universal (sus). Por ejemplo: 350 sus a 100ºf. El viscosímetro SayboltFurol: Utiliza el mismo principio que el universal, excepto que es diseñado con un orificio más grande para adaptarse a fluidos más viscosos. DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO
En este ejemplo, se explica el funcionamiento de un aerómetro mediante un modelo simple, consistente en un cilindro de densidad y altura fijado por el programa interactivo. Este es también un ejercicio sencillo de aplicación del principio de Arquímedes. La figura siguiente muestra un aerómetro:
Fundamentos físicos Para un cuerpo en equilibrio que flota sobre la superficie de un líquido, tenemos que el peso es igual al empuje mg=fVg
Conocida la masa del cuerpo y el volumen de la parte sumergida, podemos determinar la densidad del líquido. En esto se basan los aerómetros o flotadores de masa conocida que se sumergen en el líquido de densidad desconocida. Disponen de una escala graduada, que nos proporcionan mediante lectura directa la densidad del líquido. La superficie libre del líquido marca el valor de la densidad en la escala del aerómetro. Dependiendo de la aplicación concreta los aerómetros reciben nombres específicos: alcohómetros, sacarímetros, etc.
Nuestro aerómetro es un sólido de forma cilíndrica de 25 cm de altura y densidad 0.5 g/cm3 que se sumerge parcialmente en el líquido cuya densidad se quiere determinar. Midiendo en la escala graduada la parte del cilindro que está sumergida podemos fácilmente determinar la densidad del fluido.
El cuerpo está en equilibrio flotando en el líquido, bajo la acción de dos fuerzas, su peso y el empuje del fluido. Peso=empuje sgSh=
f·gSx
sh=f x
Donde s es la densidad del cuerpo sólido, S su sección, h su altura. f es la densidad del fluido y x la parte del sólido que está sumergido en el líquido. Ejemplo:
Sea agua el líquido de densidad desconocida Observamos que el cilindro se sumerge hasta una altura x= 12.5 cm 0.5·25=f 12.5 Se despeja f = 1.0 g/cm3 Cuando no se cuenta con un aerómetro lo que se hace es tomar una muestra del líquido en un recipiente y, utilizando una probeta y la balanza electrónica, calcular las masas que tienen diferentes volúmenes del líquido. A continuación, dividimos cada medida de la masa del líquido por el volumen que ocupa. Puede observarse que los cocientes obtenidos con las medidas del líquido son iguales entre sí.
