Practica de Densimetria

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO

Facultad de Ciencias Agr!ecuarias Escuela de Ingenier"a Agrindustrial Te#a$ Densi#etr"a Curs$ F"sic %u"#ica Agrindustrial

Dcente$ Ing& Rdl' Vegas Ni(

Integrantes$ - Ra#" Ra#"rre) Ja* Ja*u" u"n+ n+ Alicia Daniela -

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO PRÁCTICA N° 1: DENSIMETRIA I. OBJETIVOS  Evaluar los factores que afectan a la densidad en soluciones acuosas.  Conocer el principio de funcionamiento de instrumentos de medición en 

densimetría. Relacionar la densidad y gravedad especifica con las diferentes escalas de



medición. Determinar la densidad de sustancias liquidas.

II. REVISION LITERARIA 2.1. DENSIMETRIA: Los densímetros son aparatos que miden la densidad de los líquidos fundándose en el Principio de Arquímedes. Están formados por varillas de vidrio ueco que presentan un ensancamiento en la parte inferior y un lastre. Al sumergirlas en un líquido flotan! cumpli"ndose que el peso del volumen de líquido desalo#ado es igual al peso de todo el aparato$ por tanto! se undirán más o menos seg%n sea la densidad del líquido.

2.2. DENSIDAD: En física y química! la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. &sualmente se sim'oli(a mediante la letra ro )*+ del alfa'eto griego.

Tipos d d!sid"d: DENSIDAD ABSOLUTA: La densidad o tam'i"n conocida como densidad a'soluta es la magnitud que e,presa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. -u unidad en el -istema nternacional es /ilogramo por metro c%'ico )/g0m1+! aunque frecuentemente tam'i"n es e,presada en g0cm1. La densidad es una magnitud intensiva. ρ=

#$SICO %U$MICA A&ROINDUSTRIAL

m v

1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO Dónde2 ρ 3 densidad. m

3 masa.

V

3 volumen de la sustancia.

DENSIDAD APARENTE: La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitución eterog"nea! y entre ellos! los porosos como el suelo! los cuales forman cuerpos eterog"neos con intersticios de aire u otra sustancia! de forma que la densidad total de un volumen del material es menor que la densidad del material poroso si se compactase. Densidad aparente =

masa volumentotal

En el caso de un material me(clado con aire se tiene2 ρap =

m ap v ap

=

mr + maire v r + v aire

DENSIDAD RELATIVA: Es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Am'as densidades se e,presan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional )sin unidades+! ya que queda definida como el coeficiente de dos densidades. A veces se le llama gravedad especifica )del ingl"s specific gravity+ especialmente en los países con fuerte influencia anglosa#ona. 4al dominación es incorrecta! por cuanto en ciencia el t"rmino 5especifico6 significa por unidad de masa. -e calcula seg%n2


2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO ρrel=

ρ ρ0

Donde2 ρrel ρ0

3 densidad relativa

$

ρ 3 densidad sustancia pro'lema

3 sustancia referencia

7ay que tener muco cuidado al referirse a densidad y densidad relativa. Densidad relativa es la relación entre la masa de un cuerpo y la masa de agua a 89C que tiene el mismo volumen que el cuerpo.

2.'.

IMPORTANCIA DE LA DENSIMETR$A EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA:

o

La densimetría y refractometría son muy %tiles para los la'oratorios de

o

calidad que se ocupan de esta importante tarea. Con el análisis que reci'en las materias prima aumenta la seguridad

o

alimentaria. La medición de la densidad y del índice de refracción constituye una prue'a rápida y simple para determinar las características de los ingredientes líquidos! y pueden integrarse en la producción de alimentos como puntos críticos de control.

o

El análisis que reci'en las materias primas a adquirido más relevancia con el esta'lecimiento de la legislación alimentaria y la normativa propia de la industria.

2.(.

#ACTORES %UE A#ECTAN A LA DENSIDAD: En general! la densidad de una sustancia varía cuando cam'ia la presión o la temperatura! y en los cam'ios de estado. En particular se a esta'lecido empíricamente2


3




Cuando aumenta la presión! la densidad de cualquier material esta'le tam'i"n aumenta.



Como regla general! al aumentar la temperatura! la densidad disminuye )si la presión permanece constante+. -in em'argo! e,isten nota'les e,cepciones a esta regla. Por e#emplo! la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusión )a :;C+ y los 8;C$ algo similar ocurre con el silicio a 'a#as temperaturas. El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy peque? 'ar @= )= 'ar 3 :!= Pa+ y el coeficiente de dilatación t"rmica es de =: @B @=.

'. MATERIALES ) METODOS '.1. MATERIALES: '.1.1. M"*+i",s d "!,isis:  A(%car  aCl  Alcool ?F.L  Líquido pro'lema2 cerve(a! lece! n"ctar. '.1.2. M"*+i",s p"+" di/i0!:  Gasos de precipitación  Pro'etas  Picnómetros '.1.'. I!s*+!*os p"+" di/i0!:  Halan(as analíticas  7idrómetro  Lactodensímetro  Hri,ómetro 4ermómetros


4


'.2.

M*odo,o3"

'.2.1. P+o/dii!*os p"+" di+ ," d!sid"d d ,os ,34idos p+o5,"s: o

-e llenó en una pro'eta un apro,imado de IJ: ml de líquido pro'lema! previamente lavada con el mismo líquido.

o

-e de#ó reposar unos minutos para conseguir un equili'rio del liquido

o

-e introdu#o el termómetro para medir la temperatura del líquido! seguidamente se anotó la temperatura correspondiente.

o

-e sumergió lentamente el idrómetro específico para el tipo de líquido y en el rango adecuado! esperando que quede en equili'rio.

o

Luego se tomó la lectura correspondiente y se anotó el valor de la densidad.

'.2.2. D*+i!"/i0! d ," d!sid"d +,"*i6": o

En la 'alan(a analítica se determinó el pesó del picnómetro limpio y seco.

o

-e llenó por completo el picnómetro con el líquido pro'lema! seguidamente se tapó correspondientemente.

o

-e llevó a la 'alan(a analítica para determinar el peso total del picnómetro más el líquido pro'lema.

o

Despu"s de ser utili(ado el picnómetro! se vacío y se secó completamente.


5


(. RESULTADOS D!sid"d d ,34idos:

Ms*+"

7 pi/!0*+o 6"/i0

7 pi/!0*+o 8 s*+"

Vo,. Pi/!0*+o

D!sid"d

T°

°B+i9

L/

I:.K==

8?.I?I

IB

=.:I=:

=?;C

------

N;/*"+

=.J==B

BK.?JJB

I8.?J8

=.:8J

=?;C

=I.?

C+6<"

=.JKJ:

B?.?=IB

I8.KI:

=.:::?

=?;C

>>>>>>

I.JBJJ

BJ.IIB:

I8.JKB

=.:=K

=?;C

B.8

I:.=:K?

8?.K8?=

IB

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I.K=B

B.KK

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8:

.BB?=

B.J=?

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=.:K:

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------

I:.:I

8.:8=

IB

=.=BK

=?;C

------

So,. s"/"+os" => So,. s"/"+os" 1=> So,. s"/"+os" 2=> So,. N"C, (?> So,. N"C, 1?> So,. N"C, 2?>

=. DISCUSIONES En nuestros e,perimentos reali(ados de densidades pudimos o'servar que las soluciones acuosas su densidad se apro,ima a la del agua. 

4eniendo en cuenta la densidad de la lece o'tenida en el la'oratorio con el idrómetro! el lactodensímetro! el picnómetro y la parte teórica tenemos2


6




Mue los tres resultados se relacionan con la densidad de la teoría por lo cual las industrias procesadoras de alimentos utili(an muy 'ien la densimetría.



Posi'lemente la variación mínima de algunos de los resultados dependa de la altitud que está u'icada la provincia de -ánce( Carrión N distrito de 7uamacuco$ por lo cual sa'emos que la densidad es inversamente proporcional a la temperatura )a menor temperatura mayor será la densidad y a mayor temperatura menor será la densidad+.



Reali(ando una comparación entre los resultados de la sol. sacarosa BO o'tenidos entre el idrómetro )=.:Ig0cc+! el uso del picnómetro )=.:=K g0ml+ puedo indicar que los resultados o'tenidos por el uso del picnómetro y el idrómetro se apro,iman a lo que en teoría muestra. Ca'e tam'i"n! mencionar que aunque el picnómetro no se apro,ima totalmente al resultado teórico! es el que más muestra con e,actitud los resultados

@. CONCLUCIONES 

-e puede concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite sa'er la ligere(a o pesade( de una sustancia! la cual puede ser determinada por una relación de masa volumen. 4am'i"n la densidad de una sustancia es inversamente proporcional a la temperatura a la que se encuentra! es decir que si la temperatura aumenta! disminuye la densidad de la sustancia$ y si la temperatura disminuye! aumenta la de la densidad de la sustancia. Pues! oy en día e,isten diferentes instrumentos que nos permiten allar la densidad de todo tipo de sustancia! siendo unos más precisos que otros.



La medición de la densidad es muy importante en la industria alimentaria ya que constituye una prue'a rápida y simple para determinar las características de los ingredientes líquidos que se puedan utili(ar para ela'orar un producto! así como tam'i"n! para cumplir con la normativa propia de la industria. Como se a podido reali(ar con los materiales de análisis de esta práctica! y


7

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO notando los resultados podemos concluir que la densimetría es muy 'ien utili(ada. Pues la mayoría de los productos muestran densidades iguales a los teóricos. 

En esta práctica de la'oratorio se determinó la densidad de disoluciones acuosa con diferentes instrumentos como son idrómetros! lactodensímetros! Hri,ómetro! y mediante el uso de picnómetros que es el m"todo más preciso en la medición de líquidos disminuyendo considera'lemente los posi'les errores de precisión. Pero ca'e recalcar que am'os materiales son muy %tiles para la medición de la densidad y son de fácil manipulación.



Al comparar datos teóricos con datos e,perimentales! siempre ay en algunos materiales de análisis un margen de error mínimo! en otras pala'ras lo teórico es ideal! y en la práctica no siempre se cumple al =::O.

. RECOMENDACIONES 

Al momento de introducir los idrómetros o aerómetros en las soluciones para medir la densidad de#arlo caer lentamente para evitar que no se



rompan. Al momento de tomar la lectura percatarse que el instrumento no tope las paredes de la pro'eta y así nos evitaremos errores en los resultados.



4ener muco cuidado con los materiales que son costosos como el picnómetro y tam'i"n secar 'ien la parte e,terior de este antes de llevar a la



'alan(a analítica. Revisar que la 'alan(a este seca y limpia para no o'tener errores en los cálculos.  desde luego cali'rar antes de pesar.



-e recomienda acer uso de la estufa para tra'a#ar con materiales secos.

. BIBLIO&RA#IA 

ttps200upcommons.upc.edu0pfc0'itstream0I:.=08:008.I.OI:Densidad.pdf



ttp200clu'ensayos.com0Ciencia0ntroduccion>Densidad0=:=:=I.tml


8




ttp200QQQ.pce>i'erica.es0medidor>detalles>tecnicos0instrumento>de> optico0'ri,ometro>pce>oe.tm



ttp200QQQ.ucn.cl0acultadesnstitutos0la'oratorio0PropiedadesOI:f OEDsicasm.tm

ANEOS


9


Cs*io!"+io 1. B"o 4; p+i!/ipio 3si/o +i , !/io!"i!*o d, B+i90*+o. E9p,i4 di/" *;/!i/". La determinación de ;Hri, se reali(a midiendo el índice de refracción de una solución. El Sndice de Refracción es una característica óptica de una sustancia y del n%mero de partículas disueltas en ella. El Sndice de Refracción se define como el ratio de la velocidad de la lu( en espacio vacío a la velocidad de la lu( en la sustancia. &n resultado de esta propiedad es que la lu( cam'iará de trayectoria cuando via#e a trav"s de una sustancia con un índice de refracción diferente. Esto se denomina refracción. El funcionamiento del Hri,ómetro se 'asa en la refracción de la lu(! este fenómeno corre cuando la lu( pasa de un medio a otro es fácil de o'servar.

2. M!/io! 1? ss*"!/i"s ,i4id"s ",i!*"+i"s /o! s +sp/*i6" d!sid"d.


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO DENSIDAD SUSTANCIAS LI%UIDAS

N°

g

ALIMENTARIAS

1 2 ' ( = @   F 1?

Aceite de oliva ogurt Entero "ctares Lece A(%car Cola antequilla Flicerina Alcool Felatina

cm

3

:.I =.:: N =.: =.:J =.: =.B =.IK :.JK =. :.J =.IK

'. Dd
1

( )( )( )( ) m1

ρ1

+

m2

ρ2

+

m3 ρ3

+

m4 ρ4

Donde2 ρf

3 densidad de la me(cla

m1 , m2, m3 y m 4=¿

ρ1 , ρ 2 , ρ3 y ρ 4

racciones másicas individuales

3 densidades de los componente

3 +¿ V 4 ρ 4

ρf =V 1 ρ2+ V 2 ρ2 + V 3 ρ¿


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO V 1 ,V 2 ,V 3 y V 4 ρ1 , ρ 2 , ρ3 y ρ 4=¿

3 racciones en volumen Densidades de los componentes

(. B"o 4 i!s*+!*os 3si/os o od,os "**i/os d*+i!"+3" ," d!sid"d d ,os "ss. -e puede determinar 'a#o un picnómetro! que permite la medida precisa de la densidad de sólidos! líquidos y gases )picnómetro de gas+. Por otro lado! la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presión y la temperatura. La ley de los gases ideales descri'e matemáticamente la relación entre estas tres magnitudes2 ρ=

pM RT

Dónde2 R 3 Es la constante universal de los gases ideales! p=¿ Es la presión del gas! M =¿

-u masa molar y

T =¿ La temperatura a'soluta.

=. G%; s ! ,0*+o Proviene der latín2 ToleumT 3 aceite! y T>metroT. Es un instrumento que sirve para medir la densidad de los aceites! que permite la medida directa de la densidad relativa.

@. G%; si!ii/" ,os +"dos %6!! Es/+i5" ," /"/i0! 4 p+i*" s d*+i!"/i0!. Escala ar'itraria de un lactodensímetro que se utili(a para la determinación de la densidad de la lece en grados Muevenne! que corresponden a las mil"simas de densidad por encima de la unidad.


12

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO La fórmula de los 9Muevenne solo es aplica'le a líquidos más densos que el agua! y es un índice que suele usarse en la industria láctea. La ecuación que sirve para calcular los 9Muevenne es la siguiente2 ºQuevenne=( d . r . − 1) × 1000

Dónde2 d . r .=¿ La densidad relativa! y una

d . r .= ¿

=!:I= equivalen a

I=9Muevenne.


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Practica de Densimetria

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