INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFECIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL AMBIENTAL
PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE DENSIDAD, VISCOSIDAD E ÍNDICE DE REFRACCIÓN.
EQUIPO 1: • • • • •
DIAZ BARROSO ARTURO LARA ALVARADO G. ESTEFANI LÓPEZ GOMEZ SANDRA MORÁN CRUZ CINDY LAURA PASTOR GUTIÉRREZ JONATHAN ROBERTO GRUPO: 3AM
PROFESORES: EMMA BOLA!OS VALERIO LUIS MARTÍN MORÍN SÁNCHEZ YARI YARI SIERRA SIER RA URBANO
" DE SEPTIEMBRE DEL #"$
P%&'() 1 *+ 22
PRÁCTICA 1. DETERMINACIÓN DE DENSIDAD, VISCOSIDAD E ÍNDICE DE REFRACCIÓN. . IN INTR TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN Densidad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iscosidad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
,+ /5+) -( &5)*'+(+ *+ <+91/'*)* *+ 69-1 *+ 2)&('-*
V 0 D +( +9 2',21.
E,+ +, +9 ++2491 2%, ,+(/'991 *+ 69-1 9)2'()5 1 69-1 <',/1,1 4-51= +( +9 8-+ 9) '(+5/') '(+5/') *+9 69-'*1 69-'*1 (1 -+&) -( 4)4+9 ,'&('6'/)'< ,'&('6'/)'<1 1 +( *++52'( *++52'()5 )5 9) ()-5)9+ ()-5)9+) ) *+ ,21<'2'+(1. P)5) 8-+ ,+ )9/)(/+ -( 69-1 9)2'()5= 9)2'()5= 9) /1(*'/'?( 2%, '2415)(+ '2415)(+ 8-+ ,+ P%&'() 2 *+ 22
*+>+ /-249'5 +, 8-+ 9) <+91/'*)* *+9 69-1 ,+) 9+(). E( +9 69-1 9)2'()5 +( -( ,',+2) /1( 972'+, ,?9'*1, +,)/'1()5'1,= 9), 5);+/15'), *+ /)*) +9+2+(1 *+9 69-'*1 /1( 2),) '(6'('+,'2)9 (1 )5)<'+,)( ('(&-() *+ 9), ,-4+56'/'+, 9)2'()5+, +,)/'1()5'), *+ 9) 6)2'9') '(6'(') *+ +99), 8-+ 4-+*+ *+6'('5,+ +( +9 ,',+2). E( +9 ++2491 ,+(/'991 *)*1 )(+,= +,), ,-4+56'/'+, 9)2'()5+, ,1( 91, '(6'('1, 49)(1, 4)5)9+91, ) 9), 49)/),. C-)(*1 9) <+91/'*)* *+9 69-'*1 /5+/+= +9 69-1 ,+ 0)/+ -5>-9+(1 ; ,- 212+(1 91 99+<) ) 5)<, *+ +,), ,-4+56'/'+, 9)2'()5+, +( 6152) 8-+ ,+ 451*-/+(
5+219'(1,. C1( 69-1 9)2'()5= 9) 6-+5) F 8-+ 5+,',+ +9
21<'2'+(1 5+9)'<1 *+ 9), 49)/), +, 451415/'1()9 )9 %5+) ; )9 &5)*'+(+ *+ <+91/'*)*: V 0 V 0 = F ηA D 415 91 8-+ D
L) /1(,)(+ *+ 451415/'1()9'*)* ,+ 99)2) /1+6'/'+(+ *+ <',/1,'*)* *+9 69-'*1= 1 ,+(/'99)2+(+ 9) <',/1,'*)* *+9 2',21. M1 =
Índice de Refracción L) 9- ,+ 4514)&) +( 97(+) 5+/) ) <+91/'*)* /1(,)(+ +( -( 2+*'1 -('6152+. S' /)2>') +9 2+*'1= 9) <+91/'*)* /)2>')5% )2>'( ; 9) 9- <'))5% +( 97(+) 5+/) ) 91 9)5&1 *+ -() (-+<) 5);+/15'). L) *+,<')/'?( *+ -( 5);1 *+ 9- /-)(*1 4),) 1>9'/-)2+(+ *+ -( 2+*'1 ) 151 ,+ /1(1/+ /121 5+65)//'?(. E9 6-(*)2+(1 *+ 9) 5+65)//'?( ,+ '9-,5) +( 9) 6'&-5) 4)5) +9 /),1 *+ -() 1(*) *+ 9- 8-+ ,+ 4514)&) *+9 )'5+ )9 )&-). E9 %(&-91 ' 8-+ ,+ 6152) +(5+ +9 0) '(/'*+(+ ; 9) (152)9 ) 9) ,-4+56'/'+ ,+ /1(1/+ /121 %(&-91 *+ '(/'*+(/'). A9 %(&-91 5 6152)*1 +(5+ +9 0) 5+65)/)*1 ; 9) (152)9 ,+ 9+ 99)2) %(&-91 *+ 5+65)//'?(. I9)9)&-().+*-= #""$
P%&'() 3 *+ 22
Figura 1 Ilustración del fundamento del índice de refracción
#. OBJETIVOS ) E9 )9-2(1 *+6'('5% + '*+('6'/)5% 9) '2415)(/') *+ 9), 4514'+*)*+,: *+(,'*)*= <',/1,'*)* + 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( +( ,19-/'1(+, )/-1,),. > D++52'()5% +K4+5'2+()92+(+ 9) 5+9)/'?( *+ 9) *+(,'*)*= 9) <',/1,'*)* + 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( /1( 9) /1(/+(5)/'?( *+ )9&-(), ,19-/'1(+,. / D+21,5)5% 8- 6)/15+, 4-+*+( 21*'6'/)5 *'/0), 4514'+*)*+,. * R+9)/'1()5% /-%9 +, 9) '2415)(/') *+ +,), 4514'+*)*+, +( 9) '(*-,5') F)52)/-'/)= '(*'/)(*1 ++2491, *+ )49'/)/'?(.
3. PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL a) Densidad Lavar y secar • Picnometro [10 ml]
Tapar • on tapon de vidrio
Pesar y registrar (mp)
Llenar
• Picnometro vacio en balanza analitica
• Picnometro con agua destilada [hasta desbordar nivel]
!ecar
$epetir
• "l e#terior del picnometro
• Para cada sustancia a analizar
b) Viscosidad empleando el viscosímetro de Otswald P%&'() 4 *+ 22
Lavar
'gregar
!uccionar
• %iscocimetro y pipeta de & ml
• ml de agua destilada [en e#tremo mas ancho de viscocimetro]
• tilizando una *eringa por el otro e#tremo
+e*ar ,uir
'ctivar
• "l li-uido despues de suspender la succi.n
• ronometro cuando el li-uido este en la marca '
+esactivar y registrar • ronometro cuando el li-uido cruce la marca / registrar tiempo (t)
$epetir • Todo el procedimiento con los di2erentes li-uidos problema
c) Método de la esfera caída 3arcar
Llenar
+e*ar caer
• /ureta cierta distancia de modo -ue -uede una marca superior y una in2erior
• /ureta con soluci.n (405 agua 6 705 sacarosa p8p) de*ando 19& cm de distancia desde el borde
• "s2era de acero ino#idable al centro de la probeta
'ccionar
+etener
• ronometro cuando la es2era pase por la marca superior
• ronometro cuando la es2era pase por la marca in2erior
$egistrar tiempo
$epetir • on otros li-uidos problema
d) Índice de refracción D++52'()5 9) 5+65)//'?( *+9 978-'*1 451>9+2) /1( 9) );-*) *+9 5+65)/?2+51 *+ A>>+= F'&-5) #.
P%&'() *+ 22
Figura 2 Ilustración de un refractómetro de Abbe
$. RESULTADOS !" D#$%&'!' (#)!*&+! M),) *+9 4'/(?2+51 /1( 9) ,-,)(/')
( m ps)
M),) *+9 )&-) ( mw ) M),) *+ 9) ,-,)(/')
( ms )
m p=16.6220 m pw =27.5273 mw =10.9053
Tabla 1 Masas de la solución de sacarosa a diferentes concentraciones utilizando el picnómetro. C1(/+(5)/'?( *+ ,19-/'?( *+ S)/)51,) ". M ".# M ".3 M ".$ M ". M
g ) ml
m ps
ms
ρrs (
#."3 #.#$ #. #.3$ #."
".3 .""#$ . .33$ .$$
".3 ."" ."#33 ."3$ ."#
P%&'() *+ 22
Tabla 2 Masas de la solución de etanol absoluto a diferentes concentraciones utilizando el picnómetro. g ml
C1(/+(5)/'?( *+ ,19-/'?( *+ E)(19
m ps
ms
ρrs (
" 3" " " "
#.3$ #." #." #."3 #.3"3
."" .3 .3$" .3 .3
".3 ".$3 "."" ".# ".33#
-" V&%/%&'!' #0)#!$'/ #) V&%/%0#*(/ '# O%*!)' T'+241 *+9 )&-) ( tw )= 79.45 segundos T'+241 *+ 9), ,19-/'1(+, *+ +)(19 t ¿=160.882 segundos ϵ
T'+241 *+ 9), ,19-/'1(+, *+ ,)/)51,)
( t s )=108.6 segundos
Tabla 3 Tiempo de flujo de agua destilada usando el iscosímetro de !st"ald. .$ ,+&-(*1,
Tabla # Tiempos de flujo $ iscosidades de la sacarosa a diferentes concentraciones C1(/+(5)/'?( *+ ,19-/'?( *+ S)/)51,) ". M ".# M ".3 M ".$ M ". M
t i ( segundos ) η sacarosa
3
.3" .3 .$ . 3.#
Tabla % Tiempos de flujo $ iscosidades del etanol absoluto a diferentes concentraciones. C1(/+(5)/'?( *+ ,19-/'?( *+ E)(19 " 3" " " "
t E ( segundos ) ηetanol
.3 .$3 . .#3 #.##
." .$ .#$ .3 ."$ P%&'() *+ 22
" M5*/'/ '# )! #%6#(! !'! Tabla & 'iscosidad por el m(todo de la caída de la esfera. S19-/'?(
*2
,+&
G9'/+5'()
".
P514'9+(&9'/19
".3
.
< 2, − 7.5 x 10
"."$
−1 −1
η ( Kg m s )
.##3 "."$
η ( Cp )
¿ η (Cp )teorica
##"
""
.$
L) <',/1,'*)* +?5'/) ,+ 1>-<1 *+ 9), 01), *+ ,+&-5'*)* *+ 91, 5+,4+/'<1, 5+)/'<1,= 9) <',/1,'*)* *+ 9) &9'/+5'() ,+ +(/-+(5) ) #C ; 9) *+9 4514'9+(&9'/19 ) +24+5)-5) )2>'+(+.
'" Í$'&# '# (#6(!&7$ Tabla ) *atos de densidades relatias e índice de refracción de las disoluciones de sacarosa. C1(/+(5)/'?( *+ 9) ,19-/'?( *+ ,)/)51,) M ". ".# ".3 ".$ ".
ρ (
g ) ml
.3" .3 .$ . 3.#
− 1 −1
η ( Kg m s )
.33 .3$# .3$ .3# .3
Tabla + . *atos de densidades relatias e índice de refracción de las disoluciones de etanol a diferentes concentraciones. C1(/+(5)/'?( *+ 9) ,19-/'?( *+ ,)/)51,) 44 " 3" " " "
ρ (
g ) ml
." .$ .#$ .3 ."$
− 1 −1
η ( Kg m s )
.33 .3$ .3 .3 .33
P%&'() 8 *+ 22
. ANÁLISIS DE RESULTADOS
a) Densidad relativa O>,+5<)(*1 +9 G5)6'/1 = ; &+(+5)(*1 +9 )(%9',', *+9 /12415)2'+(1 *+ 9) *+(,'*)* 5+,4+/1 +9 )-2+(1 *+ 9) /1(/+(5)/'?( *+ 9) ,)/)51,) +( -() *',19-/'?( /1( )&-)= <+21, 8-+ *'/0) *+(,'*)* )-2+() 5+,4+/1 )9 )-2+(1 *+ 9) /1(/+(5)/'?(= +,1 (1, *'/+ 8-+ 9) 2),) *+ 9) ,)/)51,) +, 451415/'1()9 ) ,- <19-2+(= 91 /1(5)5'1 /1( +9 /),1 *+9 +)(19= 8-+ ,+ )()9') ) /1('(-)/'?(W )2>'( +,) &5)6'/) '(*'/) 8-+ 9) <19)'9'*)* *+ 9) ,)/)51,) +( ,19-/'?( +, 2+(15 8-+ 9) *+9 )&-).
!acarosa 1904 190&
2(#) > 0917# 6 09;= $? > 1
1907 190 190:
+ensidad relativa
1901 1 09;; 09;= 09;< 090&
091
091&
09:
09:&
09
09&
097
097&
09&
concentraci.n (3)
,rafico 1 ,rafica del comportamiento de la densidad respecto el aumento de la concentración de la sacarosa
P%&'() 9 *+ 22
E( +9 G5)6'/1 # ,+ 1>,+5<) 9) *',2'(-/'?( *+ 9) *+(,'*)* 5+,4+/1 )9 )-2+(1 *+9 415/+()+ *+ 9) /1(/+(5)/'?(= *'/01 6+(?2+(1 4-+*+ )*-*'/)5,+ )9 0+/01 *+ 8-+ +9 +)(19 ()-5)92+(+ +, -( 978-'*1 ; 415 +(*+ '+(*+ ) 9) <19)'9')/'?( 91 /1(5)5'1 *+ 9) ,)/)51,) 8-+ +, -( ,?9'*1W= 415 91 /-)9 ,- )/'<'*)* 219+/-9)5 '+(*+ ) 9) +K4)(,'?( *+ ,- <19-2+(= 91 /-)9 *) 415 5+,-9)*1 8-+ ,- *+(,'*)* <)99) +( *+/5+/'2'+(1 2'+(5), 0); 2);15 /)('*)* *+ +)(19 +( 9) *',19-/'?(. T)2>'( ,+ 1>,+5<) 8-+ 9) <19)'9'*)* *+9 +)(19 +, 2);15 8-+ 9) *+9 )&-)= ;) 8-+ ,- *+(,'*)* )2>'( 91 +,.
"tanol 09; 2(#) > @ 091;# 6 09; $? > 09;;
09=&
09=
+ensidad relativa 09<&
09<
094& 05
105
:05
05
705
&05
405
<05
=05
;05
concentraci.n (5)
,rafico 2 ,rafica del comportamiento de la densidad respecto el aumento de la concentración del etanol
-" V&%/%&'!' #0)#!$'/ #) V&%/%0#*(/ '# O%*!)'
P%&'() 1 *+ 22
%iscosidad A de la sacarosa 79& 7 9& 2(#) > 09&1# 6 094< :9&
%iscosidad (gs@1cm@1)
$? > 0947
: 19& 1 09& 0 091
09:
09
097
09&
Tiempo (mol8L)
,rafico 3 'iscosidad de la sacarosa con respecto a la concentración molar
%iscosidad A de la sacarosa 79& 7 9&
2(#) > &90=# 6 094< $? > 0947
:9&
%iscosidad (gs@1cm@1)
: 19& 1 09& 0 090&
091
091&
09:
09:&
09
09&
097
097&
09&
09&&
oncentraci.n (mol8L) de la sacarosa viscosidad
Linear (viscosidad)
,rafico # -egresión lineal de la iscosidad de la sacarosa
P%&'() 11 *+ 22
C1( 5+,4+/1 ) 91, *)1, +( 9) &5%6'/) 3 (1, 0)/+( 2+(/'?( 8-+ 9), 4514'+*)*+, *+ 9), *',19-/'1(+, (1 ,?91 *+4+(*+( *+ 9) 451415/'?( 5+9)'<) *+ )2>1,= +,1 +, 9) /1(/+(5)/'?(. L) *+4+(*+(/') /1( 9) /1(/+(5)/'?( *+ 9) <',/1,'*)* *+ -() *',19-/'?(= /1(,'*+5) ) 9) *',19-/'?( /121 -( /1(-(1 *+ 4)57/-9), +,65'/), +( +9 '(+5'15 *+ *',19<+(+ /1('(-1. L1, *)1, 8-+ +(+21, 415 )(1 (1, '(*'/)( 8-+= 5+45+,+() 9) <',/1,'*)*= 4+51 )2>'( 9) 65)//'?( *+ <19-2+( *+ +,6+5), *+ ,19-1 415 91 8-+ +(5+ 2);15 ,+) +,) /1(/+(5)/'?( +( +9 *',19<+(+= +,+ )*8-'5'5% 2);15 <',/1,'*)*= ;) 8-+ 9) 65)//'?( *+ 219/-9), ,+5% 2%,= *)(*1 5+,',+(/') )9 69-'*1 4)5) 41*+5 *+,49))5,+.
%iscosidad A del etanol :9&
:
19&
2(#) > 0917# 6 191< $? > 097;
%iscosidad (gs@1cm@1) 1
09&
0 091
09
09&
09<
09;
oncentraci.n (5) de etanol
,rafico % 'iscosidad del etanol con respecto a su concentración
E9 +6+/1 *+ 9) +24+5)-5) +( +9 +)(19 '(69-;+ +( ,- /12415)2'+(1= )9 '&-)9 8-+ ,/1(/+(5)/'?(= )9 ,+5 -( 69-'*1 8-+ ,+ <19)'9')= )9 '('/'1 '+(*+ )-2+()5 91, <)915+, *+ <',/1,'*)* ;) 8-+ +, -( 978-'*1= 4+51 +(5+ 2);15 +, 9) /1(/+(5)/'?( *+ +)(19 '+(*+ ) +(+5 -( /12415)2'+(1 *+ &),= +, *+/'5= )-2+() 9) /1(/+(5)/'?( *+ +)(19 415 91 8-+ ,- <',/1,'*)* *',2'(-;+= ;) 8-+ 9) +24+5)-5) +, 151 6)/15 8-+ ,+ 2)('6'+,) +( +9 /)2>'1 *+ +,)*1 *+ +,+ 978-'*1.
P%&'() 12 *+ 22
%iscosidad :9&
:
19&
2(#) > 094;# 6 19:7 $? > 097;
%iscosidad (gs@1cm@1) 1
09&
0 05 105 :05 05 705 &05 405 <05 =05 ;05 1005
oncentraci.n (5) de etanol %iscosidad
Linear (%iscosidad)
,rafico & -egresión lineal del etanol
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Í$'&# '# (#6(!&7$ L) *+(,'*)* ; +9 4-(1 *+ +>-99'/'?( ,1( /1(,)(+, )9 '&-)9 8-+ +9 7(*'/+ 8-+ 5+65)//'?(= +,), ,1( -,)*), 4)5) *+,/5'>'5 -() +,4+/'+ 8-72'/)= 415 91 )(1 +9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( +, *','(1 +( /)*) ,-,)(/'). E9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( *+9 )&-) +( 5+9)/'?( P%&'() 13 *+ 22
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
Bndice de $e2racci.n !acarosa 194 194
2(#) > 0907# 6 19 $? > 09;4
19& 19&
Bndice de re2racci.n
197 197 19 19 090&
091
091&
09:
09:&
09
09&
097
097&
09&
oncentraci.n de sacarosa
,rafico ) ndice de refracción s /oncentración de sacarosa
P%&'() 14 *+ 22
09&&
E( 9) &5%6'/) )(+5'15 41*+21, 1>,+5<)5 +9 )-2+(1 *+9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( *+4+(*'+(+ *+ 9) /1(/+(5)/'?( *+ ,)/)51,)= *+ +,) 2)(+5) 41*+21, +K41(+5 91 +K49'/)*1 )(+5'152+(+. E( /-)(1 ) 9) 45-+>) /1( *',19-/'1(+, *+ +)(19= 1>,+5<)(*1 +9 &5)6'/1 ) 2);15 /1(/+(5)/'?( *+ +)(19= 2);1 +, +9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?(= +,1 *+>'*1 ) 8-+ 9) '(+(,'*)* *+ 91, 5);1, 5+69+)*1 ; 5+65)/)*1, *+4+(*+ *+9 %(&-91 *+ '(/'*+(/') *+ 91, 7(*'/+, *+ 5+65)//'?( ; *+ 9) 419)5')/'?( *+9 5);1 '(/'*+(+.
Bndice de $e2racci.n "tanol 19<
2(#) > 090# 6 197 $? > 09;&
194 194 19&
Bndice de re2racci.n
19& 197 197 19 19 05
105
:05
05
705
&05
405
<05
=05
;05 1005
disoluciones de etanol a di2erentes concentraciones
,rafico +. ndices de refracción s concentración disoluciones de etanol
P%&'() 1 *+ 22
. CONCLUSIONES L) *+(,'*)*= <',/1,'*)* ; +9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( ,1( 4514'+*)*+, 8-+ *+6'(+( ) 9) 2)+5') ; 9) /1(/+(5)/'?( +,% +,5+/0)2+(+ 5+9)/'1()*). C-)(*1 9) /1(/+(5)/'?( *+ -() ,19-/'?( /5+/+ 9) *+(,'*)* 5+9)'<) 4-+*+ )-2+()5 1 *+/5+/+5= 1*1 *+4+(*+ *+ 9) <19)'9'*)* *+9 /124-+,1= ;) 8-+ 415 +,) 4514'+*)*= 9), 219/-9), *+9 /124-+,1 4-+*+( 1/-4)5 2%, 1 2+(15 <19-2+(= 5+,4+/1 )9 <19-2+( 8-+ 4-+*+ 1/-4)5 +9 )&-). L) <',/1,'*)* ; +9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( ,+ '(/5+2+()( /-)(*1 9) /1(/+(5)/'?( *+ -() ,19-/'?( /5+/+= *+>'*1 ) 9), '(+5)//'1(+, +(5+ 9), 219/-9), ; %121,. L1, 6)/15+, 8-+ )6+/)( ) 9) <',/1,'*)*= *+(,'*)* + 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( ,1( 9) +24+5)-5) ; 9) 45+,'?(. P)5) 9) +9)>15)/'?( *+ 451/+,1, ; 49)(), +, (+/+,)5'1 /1(1/+5 +,+ '41 *+ 4514'+*)*+, ;) 8-+ *+6'(+( ) 978-'*1,= ,?9'*1, ; &),+,= 91, /-)9+, ,1( 4)5+ 6-(*)2+()9 *+ 451/+,1,. S1( -'9')*1, /121 2)+5'), 45'2), 1 ,-,)(/'), 8-+ 41+(/')9')( 91, 451/+,1,.
. RELACIÓN CON INGENIERIA AMBIENTAL D++52'()5 9) *+(,'*)* +( 9), *'6+5+(+, ,19-/'1(+, *+ ,)/)51,) 1 +)(19 /1( ,-, *','(), 219)5'*)*+, (1, );-*) +( 9) /)55+5) *+ I(&. )2>'+()9 +( ,)>+5 /?21 +, ,/12415)2'+(1 +(5+ 9) /1(/+(5)/'?( ; 9) *+(,'*)* ; /1( +991 41*+5 6152)5 C-9'<1, E(+5&'/1, +,1, /-9'<1, ,+ &+(+5)( /1( 9) @('/) 6'()9'*)* *+ 451*-/'5 >'12),) 5)(,6152)>9+ +( /12>-,'>9+= ) 4)5'5 *+ /+5+)9+, 19+)&'(1,), = 0+5>%/+1,= +/. /1(1/'+(*1 ,- *+(,'*)* /121 )2>'( ,- <',/1,'*)* +( *'6+5+(+, /1(/+(5)/'1(+, 41*+21, ,)>+5 /-%9 ,+57) 9) 2+15 ,19-/'?( 4)5) 451*-/'5 >'12),) )/+4)>9+ 4)5) ,5),6152)/'?( ) /12>-,'>9+. APLICACIONES DE LA REFRACTOMETRÍA
A(%9',', /-)9')'<1: B),)*1 +( +9 0+/01 *+ 8-+ +9 7(*'/+ *+ 5+65)//'?( +, -() /1(,)(+ 67,'/) /)5)/+57,'/) *+ /)*) ,-,)(/') 4)5) -() 5)*')/'?( *+ 91(&'-* *+ 1(*) *)*) ; /1( +991 ,)>+5 *+ 8- ,19-/'1(+, 1 2+/9), +(+21, # A(%9',', /-)(')'<1: L) 1>+(/'?( *+ /-5<), *+ /)9'>5)*1 451415/'1() -( 451/+*'2'+(1 )*+/-)*1 4)5) )()9')5 2+/9), ; *',19-/'1(+,=4)5) ),7 ,)>+5 +9 /12415)2'+(1 *+ 9), 2',2), 4)5) 1>+(+5 -() >'12),) )*+/-)*) ) (-+,51 451/+*'2'+(1. P%&'() 1 *+ 22
. MEMORIA DE CÁLCULO !" D#$%&'!' (#)!*&+! D)1, M),) *+9 4'/(?2+51 /1( 9) ,-,)(/')
( m ps)
M),) *+9 )&-) ( mw ) M),) *+ 9) ,-,)(/')
( ms )
m w =m pw −m p m p=16.6220 g m pw =27.5273 g mw =10.9053 g
Tabla 0 Masas de la solución de sacarosa a diferentes concentraciones utilizando el picnómetro. C1(/+(5)/'?( *+ ,19-/'?( *+ S)/)51,) ". M ".# M ".3 M ".$ M ". M
m ps
ms
& #."3 #.#$ #. #.3$ #."
& ".3 .""#$ . .33$ .$$
ρrs (
g ) ml
".3 ."" ."#33 ."3$ ."#
m s= m ps− m p m o=m pw −m p
ms ρ s v p m s = ρr = = ρ o mo mo v p
ρrs =
m ps−m p m pw −m p
F152-9)
P%&'() 1 *+ 22
ρrs =
ms mw
S-,'-/'?( ρrs =
10.8873 g 10.9053 g
= 0.9983
-" V&%/%&'!' #0)#!$'/ #) V&%/%0#*(/ '# O%*!)'
(
π r ( ρt ) 8 vL η= 4 8 vt π r ( ρt H 2 O ) 4
)
=
ηmuestra η H 2 O
A015) >'+( /1(,'*+5)(*1 8-+ +9 5)*'1 *+9 /)4'9)5 +, +9 2)5&+( *+ +5515= 91, /%9/-91, ,+ *+,)55199)( /1( 9) 6152-9): η1 ρ1 t 1
=
η2 ρ2 t 2
D+,4+)(*1 ) η2 +(+21, 8-+:
η 2=
η1 ρ 1 t 1 ρ 2 t 2
A(%9',', *'2+(,'1()9
η 2=
g s cm g
( )( ) ( )( ) cm
3
g 3 cm
s
=
g =C s cm
s
C1(/+(5)/'?( *+ 9) ,)/)51,) P%&'() 18 *+ 22
η1= viscosidad del agua =1.0020
g scm
ρ1=densidad del aguaa 24 ! C =1
g 3
cm
t 1 =tiempodel "lu#odel agua= 79 s ρ2= densidaddela sacarosa= 1.59
g cm
3
C1(/+(5)/'?( *+ 9) ,)/)51,) )9 ". M η 2=
1.0020
g s cm
( )
( 79 s )
g
1
3
cm
(
1.59
g 3 cm
)(
78 s
=1.5730 g
s cm
)
C1(/+(5)/'?( *+9 +)(19 η1= viscosidad del agua =1.0020
g scm
ρ1=densidad del aguaa 24 ! C =1
g 3
cm
t 1 =tiempodel "lu#odel agua= 79 s ρ2= densidad del etanol= 0.780
g cm
3
C1(/+(5)/'?( *+9 +)(19 )9 " 1.0020
η 2=
g s cm
( )( ( )( 1
g
cm
0.780
=1.0118 )
3
79 s
3
111.37 s
g
cm
g s cm
)
" M5*/'/ '# )! #%6#(! !'!. P%&'() 19 *+ 22
E,6+5) *+ 2+)9. R)*'1 2
V es"era m
−3 . x 10
ρes"era
3
m
3
3
−8 10
.$K
X&
ρ "luido m
X&
s
3
#
G5)<+*)* 2 2
¿
.
P)5) 9) G9'/+5'(). V =
V =
η=
0.568 m 75 seg
2gr
2g r
2
3
( ρes"era− ρ"luido) 9η
2
( ρes"era− ρ"luido ) 9 V
( =
2 9.81
η
=7.57 x 10− m / s
m v
V =
η=
d t
m s
2
)
( 1.5 x 10− m) ( 9319 $g −1261 $g ) 3
2
m
−3 9 7.57 x 10 m
(
3
m
3
/ s)
η=5.22 $g / m s
η=5220 Cp
E,6+5) *+ <'*5'1.
P%&'() 2 *+ 22
R)*'1 2
V es"era
ρes"era
X&
ρ"luido
X&
G5)<+*)* 2 2
m −3 . x 10
.$K
3
m
3
m
#$3$.3
−8 10
s ¿
3
"3
.
P)5) +9 4514'9+(&9'/19. V =
V =
η=
0.573 m 6.55 seg
2gr
2g r
2
( ρes"era− ρ"luido) 9η
2
( ρes"era− ρ"luido ) 9 V
( =
2 9.81
η
=0.07841 m / s
m v
V =
η=
d t
m s
2
)
( 1.5 x 10− m) ( 2434.53 $g −1036 $g ) 3
2
m
(
9 0.07841 m
3
m
3
/ s)
η= 0.07841 $g / m s
η=78.41 Cp
. RECOMENDACIONES A LA PRÁCTICA N-+,5) 45'(/'4)9 5+/12+(*)/'?( +, 8-+ ,+ 21*'6'8-+( 91, 1>+'<1, *+ +,) 2',2) 45%/'/) 5+6+5+(/'%(*191, ) 9) /)55+5) *+ I(&+('+57) A2>'+()9= ;) 8-+ 0)/+( 5+6+5+(/') ) 9) /)55+5) *+ I(&+('+57) F)52)/-'/)= )9 '&-)9 8-+ )9&-(1, ++2491, 2+(/'1()*1,=
P%&'() 21 *+ 22
+, '(+5+,)(+ ,)>+591= 4+51 +9 (12>5+ +,4+/76'/)2+(+ '(*'/) 8-+ +, -( 2)(-)9 *+ FISICOQUIMICA PARA INGENIERA AMBIENTAL.
1.REFERENCIAS G'9>+5 .= C. . FII/!IMI/A #*) +*.. MK'/1: P+)5,1(. R+/-4+5)*1 +9 #"$. I9)9)&-().+*-.
#""$.
Indice
de
refracción.
O>+('*1
*+
04:.'9)9)&-().+*-.2KA/)*+2'/1C)55+5),+9+/51('/)14+/)OPTOPD F)5/0'<1,UNIDADTEMA.PDF. M1 = R. . Mecanica de fluidos. MK'/1: P+)5,1(. UNAM. #"". 4boratorio de mecanica $ fluidos. R+/-4+5)*1 +9 A&1,1 *+ #"$= *+ 04:.6','/).-,1(.2K2)(-)9+,2+/;69-'*1,2+/;69-9)>".4*6.
P%&'() 22 *+ 22
