viscosímetro estándar calibrados capilares de vidrio

5/26/2018 Viscosmetro Estndar Calibrados Capilares de Vidrio

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIAINDUSTRIAL

PROCESOS INDUSTRIALES II

VISCOMETRO ESTANDAR CALIBRADOS

CAPILARES

DE

VIDRIO

ESTUDIANTES:

LAURENTE MAMANI ROSA CECILIA

VALDIVIA FLORES ANABEL


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VISCOSIMETRO ESTANDAR CALIBRADOS CAPILARES DE VIDRIO

1.DEFINICION:Es un mtodo para determinar la viscosidad cinemtica de lquidos

transparentes y opacos, para preparar la prueba de viscosidad, el tubo

viscmetro es cargado con una cantidad especfica del fluido de prueba.

Se estabiliza en la temperatura de prueba y es liquido se saca mediante

succin a travs del bulbo y se le deja ligeramente por encima de la marca de

regulacin superior.

Se retira la succin y se permite al lquido fluir bajo el efecto de la gravedad,

se registra el tiempo requerido para que el borde superior del menisco pase de

la marca de regulacin superior a la inferior.

En este caso la viscosidad se calcula multiplicando el tiempo del flujo por la

constante de calibracin del viscmetro (esta constante la proporciona el

fabricante)

2.ESTRUCTURA DEL VISCOSIMETRO


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Figura 1.7. Esquema del viscosmetro de vidrio capi lar.

Este tipo de viscosmetro es muy utilizado para la medida de viscosidades de

fluidos newtonianos. La fuerza impulsora es normalmente la presin

hidrosttica del lquido del que se va a medir la viscosidad, aunque en algunoscasos (en fluidos muy viscosos o cuando se pretenden usar en fluidos no

newtonianos) se suele aplicar una presin externa; en el caso de no aplicar una

presin externa, se consiguen esfuerzos de cizalla bastante bajos, del orden

de 15 Pa.

El diseo bsico de este tipo de viscosmetros es el correspondiente al

viscosmetro de Ostwald (figura 5.3.a), en este viscosmetro el lquido es

succionado hasta que llega a la marca superior del depsito que se encuentra a

mayor altura, a continuacin se deja fluir hasta que pasa por la marca inferior

y se mide el tiempo que ha transcurrido; utilizando las ecuaciones 5.2 o 5.3 se

puede obtener la viscosidad si se conocen K y C; en el caso de que no se

conozcan sera necesario calibrar el viscosmetro con fluidos de viscosidad

conocida.

Figura 5.3. Distintos tipos de viscosmetros de vidrio: a) Ostwald b) Cannon-

Fenske

c) Ubbelohde.(Fuente: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,

John Wiley & Sons, 2001). Con el paso del tiempo se han ido introduciendo

modificaciones en el diseo del viscosmetro de Ostwald; una de estas


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modificaciones es el viscosmetro de Cannon-Fenske (figura 5.3.b), el cual es

aconsejable para uso general. Por otra parte, el viscosmetro de Ubbelohde

(figura 5.3.c) se suele emplear para realizar medidas a distintas

concentraciones.

En la tabla 5.1 figuran las caractersticas de distintos tipos de viscosmetros

de vidrio que pueden ser encontrados en el mercado en funcin del dimetro

del capilar empleado.

3.FUNCIONAMIENTO:Para preparar la prueba de viscosidad, el tubo viscosmetro es cargado con una

cantidad especfica de fluido de prueba.

Despus de estabilizarse en la temperatura de prueba, se saca mediante

succin el lquido a travs del bulbo y se le deja ligeramente por encima de la

marca de regulacin superior. Se retira la succin y se permite al lquido fluir

bajo el efecto de la gravedad. La seccin de trabajo del tubo es el capilar que

se encuentra por debajo de la marca de regulacin inferior. Se registra el

tiempo requerido para que el borde superior del menisco pase de la marca deregulacin superior a la inferior. La viscosidad cinemtica se calcula

multiplicando el tiempo de flujo por la constante de calibracin del

viscosmetro, proporcionada por el fabricante. La unidad de viscosidad

utilizada en estas pruebas es el centistoke (cSt), que es equivalente a mn2/s.

Este valor debe multiplicarse por 10^6 para obtener la unidad estndar SI de

m^2/s, que se utiliza.


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4.APLICACIONES INDUSTRIALES:

Los viscosmetros capilares de vidrio estn diseados para dejar pasar a travs

del capilar un caudal constante de lquido mediante la aplicacin de una fuerza

reproductible. Esta fuerza se genera por la presin que ejerce la carga

hidrosttica debido a los diferentes niveles de las superficies lquidas en el

mismo viscosmetro. El tiempo durante el cual el lquido fluye, es por

consiguiente, adems de la correccin por energa cintica, proporcional al

cociente, entre la viscosidad absoluta y la densidad, esta razn es pordefinicin la viscosidad cinemtica de un lquido. Se requiere un control exacto

de la temperatura y el tiempo de flujo. La viscosidad cinemtica de un lquido

se determina experimentalmente usando la siguiente ecuacin:

= C. t (4.9)


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siendo, , la viscosidad cinemtica del lquido (cSt), C, constante del

viscosmetro y t, tiempo de flujo (s).

El valor de la constante C se determina mediante el uso de lquidos de

viscosidades conocidas o mediante el uso de tablas apropiadas para elviscosmetro en cuestin. En este tipo de viscosmetros se podrn determinar

viscosidades a diferentes temperaturas requirindose un bao termosttico en

caso de querer realizar la experiencia a una temperatura diferente a la

ambiente. Adems, se necesita un soporte que permita que el viscosmetro

pueda ser asegurado en una posicin vertical.

Ejemplos de aplicacin:

- Determinacin del nmero de viscosidad, de la viscosidad intrnseca (masamolar media) y de otros valores caractersticos de los polmeros tcnicos como

PA, PET, PBT, PE, PP, PVC, conforme a las normas EN-ISO 1628, ISO 307 para

el control de calidad de los plsticos

- Medicin de las viscosidades absolutas en aceites para el motor y otros

lubricantes conforme a ASTM D445, ndice de viscosidad conforme a ISO

2909 a 40 C y 100 C

5.NORMAS:Las normas ASTM D445 y D446 describen el uso de los viscosmetros

estndar calibrados capilares de vidrio para medir la viscosidad cinemtica de

lquidos transparentes y opacos.

ASTM D445 Mtodo estndar de prueba para viscosidad cinemtica de

lquidos transparentes y opacos

ASTM D446 Especificaciones estndar e instrucciones de operacin paraviscmetros cinemticos capilares de vidrio


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6.BIBLIOGRAFIA1. Maru ().Mtodos para determinar la viscosidad. Encontrado en:

http://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-

viscosidad.html.Revisado el 05/05/14

2. Politcnico Colombiano Jaime Isaza. Propiedades de los fluidos.Encontrado en:

http://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluid

os

3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO. DETERMINACION DE LAVISCOSIDAD. Encontrado en:

http://dc349.4shared.com/doc/rrCDrWG5/preview.html
http://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-viscosidad.htmlhttp://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-viscosidad.htmlhttp://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-viscosidad.htmlhttp://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluidoshttp://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluidoshttp://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluidoshttp://dc349.4shared.com/doc/rrCDrWG5/preview.htmlhttp://dc349.4shared.com/doc/rrCDrWG5/preview.htmlhttp://dc349.4shared.com/doc/rrCDrWG5/preview.htmlhttp://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluidoshttp://fluidsmechanics.wikispaces.com/Cap_1_Propiedades+de+los+fluidoshttp://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-viscosidad.htmlhttp://html.rincondelvago.com/metodos-para-determinar-la-viscosidad.html

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