lunes, 8 de diciembre de 2008

PRACTICA: VISCOSIMETRO DE STORMER

Determinación de la viscosidad mediante el viscosímetro Stormer Resumen




El método se basa en determinar la carga en gramos necesaria para producir una velocidad de 200 r.p.m. en un motor de paleta sumergido en el producto.

Aparatos

Viscosímetro Stormer, con motor del tipo paleta y un estroboscopio. El instrumento puede usarse sin el estroboscopio, pero esto implica una velocidad y exactitud menores. El contador estroboscópico entrega una lectura directa de las 200 r.p.m. - Recipiente, de 500 ml de capacidad y de 85 ml de diámetro. - Termómetro, con escala de 20ºC a 70ºC, graduado cada 2ºC. - Cronómetro, capaz de medir hasta 0,2 seg. - Juego de pesas, que cubran el rango entre 5 y 100 gr.


Reactivos

Dos aceites patrones, calibrados con respecto a su viscosidad absoluta, y que estén en el rango de viscosidad de la muestra. Estos aceites deben tener una diferencia mínima de viscosidad de 0,5 Pa x s. Nota: El rango normal del viscosímetro Stormer es cubierto por aceites que tengan viscosidades de Pa x s (70 UK), Pa x s (85 UK) y 1,4 Pa x s (95 UK). Como aceites patrones son apropiados los aceites de silicona, hidrocarburo, semilla de linaza. Estos aceites pueden ser calibrados con cualquier aparato que mida la viscosidad absoluta. Asignarle a cada aceite un valor de carga necesaria para producir 200 r.p.m., convirtiendo sus valores de viscosidad en Pa x s, a la carga en gramos, mediante la siguiente formula: C = 61 η + 906,6 ρ 30 Donde: C : Carga de aceite, gramos, necesaria para producir 200 r.p.m. η : Viscosidad del aceite, Pa x s. ρ : Densidad del aceite, gr/ml

Calibración del aparato

Sacar del viscosímetro el rotor y el portapesas. Asegurarse que la cuerda esté enrollada en forma pareja en el carrete y no se sobreponga a si misma. Colocar en la cuerda una masa de 5 gr y soltar el freno. El viscosímetro puede usarse satisfactoriamente si inicia la carrera desde este punto muerto y continúa haciéndolo por varias revoluciones del carrete. Si el instrumento no es capaz de iniciar la carrera sin ayuda al agregar la masa de 5 gr, debe ser reacondicionado antes de su uso. Revisar que las dimensiones del rotor tipo paleta estén dentro de ± 0,01 cm de las dimensiones indicadas en la figura 3.40. Seleccionar dos aceites patrones que tengan valores de carga para producir 200 r.p.m. dentro del rango de los valores esperados para la muestra. Ajustar la temperatura de los aceites patrones y del aparato a 25 ± 0,2ºC. Si no se puede obtener la temperatura especificada, registrar la temperatura del aceite, con una aproximación de 0,2ºC, al comienzo y al final del ensayo. Determinar la carga en gramos necesaria para producir 200 r.p.m. con cada uno de los aceites, usando el procedimiento A, o el procedimiento B mas adelante descritos. El aparato Stormer está calibrado en forma satisfactoria si la carga medida, corregida si es necesario con respecto a la temperatura, cae dentro de un rango de ± 15% de los valores de carga asignados a los aceites.

Preparación de la muestra

Homogeneizar completamente la muestra y vaciarla en el recipiente de 500 ml, llenándolo hasta 20 ml del borde. Llevar la muestra a una temperatura de 25 ± 0,2ºC y mantenerla a dicha temperatura durante el ensayo. La temperatura del aparato Stormer debe ser la misma. Si no puede obtenerse la temperatura especificada, registrar la temperatura de la muestra, con una aproximación de 0,2ºC, al comienzo y al final del ensayo. Cuando se haya alcanzado la temperatura de equilibrio de la muestra, agitarla vigorosamente teniendo cuidado de evitar la oclusión de aire y colocar inmediatamente el recipiente en la plataforma del viscosímetro de manera tal que el rotor tipo paleta quede sumergido en el material hasta la marca indicada en el eje del rotor.




Procedimiento A – Sin estroboscopio. Colocar pesas en el soporte del viscosímetro y determinar la carga que produce 100 revoluciones en el rango de 25 a 35 seg. A partir del valor obtenido, seleccionar dos cargas que den dos lecturas diferentes (tiempo necesario para dar 100 revoluciones) dentro del rango de 27 a 33 seg. Empezar a contar el tiempo después de que el rotor haya dado por lo menos 10 revoluciones. Repetir las mediciones, hasta que se obtengan como mínimo dos lecturas para cada carga que estén en un rango de 0,5 seg.


Procedimiento B – Con estroboscopio Conectar el circuito de la lámpara a un circuito de corriente alterna correspondiente al voltaje señalado por el fabricante. Colocar pesas en el soporte del viscosímetro y determinar la carga que produce 100 revoluciones en el rango de 25 a 35 seg. A partir del valor obtenido, seleccionar, con una aproximación de 5 gr, un peso necesario para producir 200 r.p.m., en el contador del estroboscopio, punto en el cual las líneas parecen estar estacionarias .En el caso de que las líneas se muevan en la dirección de la rotación de las paletas, la velocidad es mayor que 200 r.p.m., debiendo entonces quitarse pesas del soporte. En forma inversa, cuando las líneas se muevan en dirección opuesta a la rotación de las paletas, la velocidad es menor que 200 r.p.m., debiendo entonces agregarse peso al soporte. Repetir las determinaciones, hasta obtener valores de cargas dentro del rango de 5 gr.

Expresión de resultados

Procedimiento A: Calcular, con la aproximación de 5 gr, la carga necesaria para producir 100 revoluciones en 30 seg, mediante la interpolación de los valores de carga necesarios para producir 100 revoluciones entre 27 y 33 seg, registrados en el punto “f”. Corregir el valor obtenido si la temperatura de la muestra fue diferente a la especificada. A partir de la tabla III.10, determinar las unidades Krebs correspondientes a la carga necesaria para producir 100 revoluciones en 30 seg, según lo anterior. Procedimiento B: A partir de la tabla III.11, determinar las unidades Krebs correspondiente a la carga necesaria para producir 200 r.p.m.


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