ESTUDIANTE: SUAREZ ORELLANA MARIA JOSEPágina 10
INFORME
ENSAYO DE VISCOSIDAD SAYBOLT (ASTM D 244)
OBJETIVO
Obtener la medida empírica de la viscosidad Saybolt de productos de productos del petróleo a partir de temperaturas especificadas entre 20º y 100ºC
.
GENERALIDADES
Viscosidad Saybolt Universal
El tiempo de flujo en segundos de 60 ml de mezcla que fluye a través de un orificio Universal, calibrado bajo condiciones especificadas.
Viscosidad Saybolt Furor
El tiempo de flujo en segundos de 60 ml de muestra que fluye a través del orificio Furol, calibrado bajo condiciones especificadas. La viscosidad Furol es aproximadamente un décimo de la viscosidad Universal y se recomienda para productos del petróleo que tienen viscosidad mayor que 1000 seg (Saybolt Universal) tales como combustible, aceites y otros materiales residuales.
Tabla1: Termómetros ASTM para viscosidad SAYBOLT
EQUIPO Y MATERIALES
Viscosímetro Saybolt con baño
Tubo succionador
Soporte del termómetro
Embudo filtro
Frasco recibidor
Cronómetro
Graduado en décimas de segundo y con una exactitud de 0.1 seg cuando se ensaya sobre un intervalo de 60 min. Los cronómetros eléctricos son aceptables, si son operados sobre un circuito de frecuencia controlada
Termómetro
Termómetros para baño
Termómetros de viscosidad o cualquier otro medio equivalente.
Figura 1: Viscosímetro Saybolt con orificio Universal y Furol
Figura 1: Viscosímetro Saybolt con orificio Universal y Furol
Preparación de los aparatos
Use un orificio Universal para lubricantes y materiales destilados con tiempos de flujo mayores que 32 seg para obtener la exactitud deseada. No es conveniente ensayar con estos orificios líquidos con tiempo de flujo sobre 1000 seg.
Use el orificio Furol para materiales residuales con tiempo de flujo mayor que 25 seg. El tiempo de flujo Furol es aproximadamente una décima parte del tiempo de flujo Universal.
Instale el viscosímetro con baño donde esté libre de corrientes de aire y rápidos cambios de temperatura; localícelo de modo que la muestra no se contamine con polvo o vapores durante el ensayo.
No debe determinar la viscosidad a temperaturas inferiores a la temperatura de condensación atmosférica de la sala. Temperaturas de la sala sobre los 38°C no introducen errores superiores al 1,0 %; para una normalización y ensayos de arbitraje mantenga la temperatura de la sala entre 20 y 30°C y regístrela.
Llene el baño hasta no menos de 6,5 mm por encima del borde de derrame del viscosímetro. El listado de la Tabla 2, recomienda el medio del baño por cada temperatura de ensayo.
Disponga un revolvedor adecuado y control térmico para el baño, de modo que la muestra no fluctúe en más de ± 0,1°C después de alcanzar la temperatura de ensayo.
Limpie el viscosímetro con un solvente efectivo no tóxico y quite todo el solvente del viscosímetro.
Calibración del viscosímetro
Calibre el viscosímetro Saybolt Universal a intervalos no mayores que 3 años, midiendo el tiempo de flujo a 38°C de una viscosidad normal apropiada siguiendo el procedimiento dado en los numerales 23 a 29.
El tiempo de flujo debe ser igual al valor certificado de la viscosidad Saybolt; si el tiempo de flujo difiere del valor certificado por más de 0,2%, calcule el factor de corrección, F, para el viscosímetro, como sigue:
Donde:
V = Viscosidad Saybolt certificada
T = Tiempo del flujo en segundos a 38 oC
Calibre el viscosímetro Saybolt Furol a 150°C de la misma manera como se hizo antes, usando una viscosidad normal teniendo un tiempo de flujo mínimo de 90 seg.
Los viscosímetros u orificios que tienen correcciones superiores al 1,0 % no deben usarse para ensayos de arbitraje.
PROCEDIMIENTO
Si la temperatura de ensayo está por encima de la temperatura de la sala, el ensayo puede acelerarse por precalentamiento de la muestra a no más que 1,6° C por sobre de la temperatura de ensayo.
Nota: Para materiales asfálticos cortados que tienen componentes altamente volátiles tales como los de curado rápido y curado medio, los precalentamientos no están permitidos en recipientes abiertos. Vierta el material dentro del viscosímetro a la temperatura de la sala o si el material es demasiado viscoso para vaciarlo a la temperatura de la sala, caliéntelo, colocando la muestra en el envase original en un baño de agua a 50°C por unos minutos antes de vaciar. El filtrado a través de una malla de 0,150 mm, como se describe en 24, se omite
Para ensayos sobre la temperatura de la sala, las diferencias mayores de temperatura que se permiten durante el período de calentamiento están indicadas en la Tabla 2, pero la temperatura del baño deberá ajustarse dentro de los límites prescritos antes del minuto final de agitación, durante el cual la temperatura de la muestra permanece constante.
Inserte un tapón de corcho, que tenga un cordel unido para quitarlo con facilidad, dentro de la cámara de aire, en el fondo del viscosímetro. El corcho debe encajar estrechamente, lo suficiente para prevenir el escape de aire; una evidencia es la ausencia del líquido por ensayar sobre el corcho cuando se retira.
Filtre la muestra preparada a través de una malla 0,150 mm, tamizando directamente dentro del viscosímetro hasta el nivel que está sobre el borde de derrame.
Revuelva la mezcla hasta que la temperatura permanezca constante dentro de 0,1°C de la temperatura de ensayo, revolviendo continuamente durante 1 min. Revuelva con el termómetro del viscosímetro puesto en un soporte. Use un movimiento circular de 30 a 50 rpm en el plano horizontal.
Nota: La viscosidad de aceites refinados del petróleo, aceites lubricantes negros, residuos combustibles y productos cerosos similares, puede ser afectada por la historia térmica previa. Los siguientes procedimientos de precalentamiento deben seguirse para obtener resultados uniformes para viscosidad bajo los 95°C. Para obtener una muestra representativa, caliente la muestra en el recipiente original, cercano a los 50°C, revolviendo y agitándola.
Sondee la parte inferior del recipiente con una varilla, para tener la certeza que todo el material ceroso está en solución. Vierta 100 ml dentro de un Erlenmeyer de 125 ml. Taponee sueltamente con un tapón de corcho o goma; sumerja el frasco en el baño con agua en ebullición por 30 min. Mezcle bien, quite la muestra del baño y tamice a través de una malla 0,075 mm directamente dentro del viscosímetro.
Complete el ensayo de viscosidad dentro de 1 h después del precalentamiento.
Nota 6: Nunca ajuste la temperatura por inmersión de cuerpos calientes o fríos dentro de la muestra. En tal caso el tratamiento termal puede afectar a la muestra y a la precisión del ensayo.
Quite el termómetro de la muestra; rápidamente retire el líquido del rebalse hasta que el nivel esté por debajo del borde de éste. Esto se hace colocando el extremo del tubo de succión (Figura 2, Figura 1) en un punto del rebalse y aplicando succión. No toque el nivel de rebalse con el tubo de succión, o el menisco efectivo de la muestra se verá reducido.
Coloque el frasco receptor (Figura 2, Figura 4) donde fluya el líquido desde el fondo del viscosímetro, de modo que apenas tope con el cuello del frasco. La marca de graduación estará entre 100 y 130 mm debajo del fondo del tubo del viscosímetro.
Suelte el corcho del viscosímetro usando el cordel; al mismo tiempo eche a andar el cronómetro.
Pare el cronómetro en el instante que la parte inferior del menisco llegue a la marca de graduación. Informe el tiempo de flujo en segundos.
CÁLCULOS
Multiplique el tiempo de flujo por el factor de corrección para el viscosímetro determinado en 20.
PRECISIÓN
Los resultados presentados no deben diferir en más de los siguientes:
Repetibilidad (un operador y aparato): 1%.
Reproducibilidad (diferentes operadores y aparatos): 2%.
RESULTADOS
Informe el tiempo de flujo corregido como Viscosidad Saybolt Universal o Furol de la muestra y la temperatura a la cual realizó el ensayo.
Informe los valores SUs o SFs bajo 200 aproximando a 0,1 seg. Informe los valores SUs o SFs sobre 200 aproximando al segundo.
Nota 7: La abreviatura preferida para los Segundos Saybolt Universales es SUs y para los Segundos Saybolt Furol es SFs.
Tabla 2: Temperatura de ensayo del baño
LABORATORIO DE PAVIMENTOS
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