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Viscosímetro

Análisis de Viscosidad

La viscosidad es una propiedad fundamental de los fluidos que describe su resistencia al flujo o deformación. El análisis de viscosidad es crucial en muchas industrias, como alimentos, cosméticos, pinturas, petróleo y química, para caracterizar y controlar la calidad de los producto. Para el análisis de viscosidad se utiliza un viscosímetro, como este que muestra a continuación:

Viscosímetro

Viscosímetro: Es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad.

Importancia del análisis de viscosidad:

  • La viscosidad permite determinar la facilidad con la que un fluido fluye bajo la aplicación de una fuerza externa.
  • Es un indicador cuantitativo de calidad en diversas industrias.
  • Facilita la reproducibilidad de la consistencia de un lote a otro en la formulación de materiales.
  • Apoya los cálculos de flujo de líquidos y la determinación de coeficientes de transferencia de calor y masa.
  • Asegura la trazabilidad de las mediciones a patrones nacionales e internacionales

Principios y métodos de medición de la viscosidad:

Existen varios métodos para medir la viscosidad, como:
Viscosímetros rotacionales: Utilizan un cilindro o disco (husillo) sumergido en la muestra y miden la resistencia a una velocidad conocida.
Viscosímetros de cono y placa: Permiten pruebas rápidas y fáciles de materiales newtonianos y no newtonianos con viscosidades de hasta 15,000 cP y tasas de corte desde 25 s^-1 hasta 13,000 s^-1.
Copas de viscosidad: Ofrecen una forma rápida y económica de verificar la viscosidad, pero solo para líquidos newtonianos.

Aplicaciones del análisis de viscosidad

  • Control de calidad en la formulación de productos como pinturas, tintas, adhesivos, cosméticos y alimentos.
  • Determinación de la estabilidad y el comportamiento de flujo de materiales durante el procesamiento y el almacenamiento.
  • Optimización de procesos de producción y formulación para mejorar la eficiencia y la calidad.
  • Aseguramiento de la integridad y el rendimiento de recubrimientos y revestimientos en maquinaria industrial y piezas de automóviles.

Materiales para determinación de viscosidad:

Viscosímetro Brookfield – Modelo LVF / Viscosímetro Cole Parmer
Beaker de 600 ml
Cronometro
Termómetro
Muestra

Determinación de Viscosidad:

La determinación de la viscosidad la podemos determinar usando estos dos maneras:

Viscosidad con el VISCOSÍMETRO BROOKFIELD – MODELO LVF

  • Ajusta la velocidad dependiendo del tipo de muestra a analizar
  • Prepara 600 ml de muestra homogénea en un Beacker de 600 ml
  • Agita suavemente por 20 min. Para eliminar burbujas de aire ocluidas en la muestra
  • Deja reposar durante cinco min. Antes de medir la viscosidad
  • La muestra debe tener una temperatura aproximada de 20ºC.
  • Colocar el Beacker de la muestra en la base del viscosímetro.
  • Verificar que la aguja que está en la escala coincida con el cero.
  • Coloca el sping dependiendo del tipo de muestra.
Sping 1Para muestras menos viscosas.Ej: Jugo de naranja y parchita.
Sping 2Para muestras medianamente viscosidad.Ej: Néctar.
Sping 4Para  muestras muy viscosas.Ej: Pulpas y Concentrados.
  • Ajusta la velocidad dependiendo del tipo de muestra a analizar
  • Bajar el sping hasta que la línea de enrace coincida con la superficie de la muestra
  • Se levanta la aguja de la escala del viscosímetro y se enciende el viscosímetro.
  • Mantener levantada la aguja del viscosímetro hasta que la aguja de la escala de 2 vueltas y luego se suelta
  • Espera 1 minuto aproximadamente. Toma la lectura del Viscosímetro levantando la aguja de la escala del equipo
  • Dejar girar nuevamente por 1 minuto. Toma la lectura del Viscosímetro levantando la aguja de la escala del equipo nuevamente
  • Se repite la lectura hasta tener un valor constante hasta tres lecturas aproximadamente
  • Se realizan tres lecturas aproximadamente.
  • Desmonta el equipo. Lava los materiales utilizados

Calculo de viscosidad:

  • Realizar los cálculos correspondientes. La viscosidad de la muestra se obtiene mediante la siguiente formula: V = L x F
  • DONDE:
  • V: viscosidad de la muestra.
  • L: lectura efectuada en el aparato.
  • F: factor obtenido en la tabla según el eje y las revoluciones por minutos utilizadas
Sping 1Sping 2Sping 4
61065061MIL
125122512500
302301030200
60160560100
RPMFACTORRPMFACTORRPMFACTOR
Tabla1. Factor para el cálculo de la viscosidades

Registra los resultados en el formato correspondiente. Los resultados se expresan en Centipoise (Cps).

VISCOSÍMETRO COLE PARMER

  • Encender el viscosímetro en el extremo izquierdo del equipo
  • Aparecerá en pantalla la palabra AUTOTEST presionar la tecla ENTER
  • Una vez el equipo realiza el AUTOTEST muestra en pantalla las opciones configuración y medida, mover con las teclas de flechas a la opción deseada.

Aparecerá una pantalla que indica: El Sping, y la velocidad a emplear según el tipo de muestra a utilizar. Ver imagen.

—–Config.Medida—-
                          SP:RPM:
                         Máx.:299.9
  
  • Con la tecla de flecha seleccionar el sping de acuerdo a la muestra a analizar.
  • Una vez seleccionado el sping presionar TAB y a continuación elegir la velocidad.
  • Seleccionado los valores presionar ON para empezar la medición.
  • Una vez obtenida la lectura se lee los resultados en CPS.
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