Se presenta el informe de tension superficial del laboratorio de fisicoquimica.Full description
ejerccios resueltos
informe de tensión superficialDescripción completa
ENSAYO DE TENSION SUPERFICIALDescripción completa
Descripción: Medicion de acabado superficial
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indormacion ampliada sobre la tension superficial en el ambito de la ingenieriaDescripción completa
VISCOSIDAD Y TENSION SUPERFICIAL
MEDICION DE LA TENSION SUPERFICIAL POR ELEVACION CAPILAR Introduccion :
Las moléculas presentes en el seno de un líquido puro se hayan rodeadas en todas las direcciones por moléculas idénticas, y experimental el mismo tipo y grado de atracción. Estas moléculas experimental como consecuencia una fuerza atractiva de cohesión balanceada en todas las direcciones (Figura 3):
Figura 3.
Esquema de una molécula de solvente que experimenta una atraccion balanceada por moléculas iguales en el seno de dicho solvente
Aquellas moléculas presentes en la superficie del líquido, sin embargo, no se encuentran completamente rodeadas por moléculas idénticas sino con moléculas vecinas de la fase adyacente (aire). Debido a que las fuerzas cohesivas de atracción entre moléculas idénticas en un líquido son generalmente más fuertes que las fuerzas adhesivas de atracción entre moléculas distintas en la interface solido-liquido, las moléculas en la superficie experimentan una fuerza neta de atracción hacia el seno del líquido (Figura 4).
Figura 4.
Esquema de una molécula de solvente en la superficie del líquido y que experimenta diferentes fuerzas de atracción por moléculas iguales y aquella que forman parte de la fase gaseosa .
Esta fuerza de atracción de las moléculas de la superficie del líquido crea un ³tensión´ en la misma superficie. Esta tensión superficial se define como la fuerza por unidad de longitud de la superficie que debe ser aplicada con el objeto de contrabalancear la atracción neta hacia el seno del líquido. Las unidades cgs de tensión superficial son dina/cm ( o N/m en el sistema internacional).
La tensión superficial de un líquido puede ser medida con la ayuda de un capilar de vidrio parcialmente inmerso en el líquido en estudio. Debido a que las fuerzas atractivas de adhesión entre las moléculas del líquido y la muralla del capilar es comúnmente mayor que la misma fuerza entre las propias moléculas, el líquido se eleva en el capilar. La altura que el líquido se eleva (h) se relaciona co n la tensión superficial del líquido (K):
K Donde:
= ½ r h g V
K
= Tensión superficial (dinas/cm)
r = radio del capilar (cm) h = altura de elevación del líquido (cm) V
3
= densidad del líquido (g/cm )
En este laboratorio, se medirá las tensiones superficiales de soluciones acuosas de tres agentes tensoactivos, uno aniónico, uno catiónico y finalmente un no iónico. Estos reducen la tensión superficial de un líquido y son muy importantes en farmacia para la preparación de emulsiones, suspensiones y soluciones de limpieza o lociones.
2.
PROCEDIMIENTO
1.1
Preparación de las soluciones acuosas de los tensoactivos a) Las siguientes soluciones concentradas stock de los tensoactivos serán proporcionadas durante la actividad practica:
a)
1.
Lauril sulfato de sodio 1% p/v
2.
Cloruro de cetilpiridinio 0.5% p/v
3.
Tween 80 2% p/v
Prepare 10 diluciones de las soluciones sotck de tensoactivos de acuerdo a como se muestra en las tablas A, B y C. Prepare al menos 50 mL de cada dilución.
2.2
Calibración del capilar de vidrio Primero se debe determinar el radio interno del tubo capilar de vidrio, puesto que este valor es necesario para los cálculos posteriores de las tensiones superficiales de las soluciones de tensoactivos.
a) obtener un tubo capilar de vidrio limpio y seco. Marcar el capilar a una altura de 1.5 cm desde el extremo inferior con un marcador permanente. b) Sumergir el extremo marcado del capilar en un pequeño vaso precipitado, con agua suficiente para que el capilar este inmerso hasta una profundidad de 1.5 cm (hasta la marca). c) Permitir que el agua se eleve en el capilar hasta su altura de equilibrio. Con un marcador permanente, marque la altura de elevación (h) desde la superficie del agua en el vaso pp hasta la depresión del menisco en el capilar. Repita este procedimiento dos o tres veces con el objeto de asegurar que las alturas medidas son reproducibles. d) Calcule el radio interno de capilar con la ayuda de la ecuación de la elevación capilar usando el valor de la altura (h) medida. El agua tiene las siguientes o
propiedades a 20 C: K
= 72.75 dinas/cm
V
= 0.9982 g/cm
3
2
El valor de g corresponde en el sistema cgs a 981.0 cm/s . Asegurarse de usar las unidades correctas y obtener r en centímetros. 2.2
Medición de la tensión superficial Repita los pasos desde a ± c para cada una de las soluciones de tensoactivo, anotando las alturas (h) de elevación en las tablas A, B, C. Hacer tres lecturas para cada solución y calcule la altura promedio. Luego, calcule la tensión superficial de cada solución con la ecuación de la elevación capilar.
3
RESULTADOS
A partir de los datos en las tablas A, B y C, grafique la tensión superficial calculada versus la concentración para cada solución de tensoactivo. Determine la CMC de cada uno de los surfactantes a partir del gráfico de tensión superficial versus log concentración. Informe con n = 3 y promedio.
4
DISCUSION
Explique en detalle los resultados obtenidos. Además, señale por que los gráficos de tensión superficial vs concentración tienen sus formas particulares. Indique cuales son las principales diferencias entre los tres tensoactivos estudiados, lo que podría estar relacionado a su estructura molecular, y razone por qué ocurre esto. De acuerdo a su criterio, cuales son las principales precauciones que deben tomarse al medir la elevación capilar.
Tabla A: Lauril sulfato de sodio (LSS) Elevación capilar Concentración (% p/v)
