¿Qué métodos existen para medir la viscosidad de los líquidos?

El viscosímetro de rotación, también conocido como viscosímetro de tambor giratorio, es uno de los instrumentos más usados para medir la viscosidad de un fluido. El proceso consiste en sumergir un husillo dentro de un cilindro repleto del fluido del cual quieres conocer su viscosidad.

Existen diversos instrumentos para determinar esta propiedad, de los métodos más conocidos se tienen: Los que miden el flujo del líquido a través de tubos, como los viscosímetros capilares, los más comunes son el de Ostwald, el Cannon-Fenske y el Ubbelohde.

Existen tres tipos de viscosidad: la viscosidad dinámica, la viscosidad cinemática y la viscosidad aparente.

Los instrumentos más ampliamente usados en la medida de viscosidades se pueden dividir en tres tipos: capilares, rotacionales y de cuerpo móvil. La elección del tipo de viscosímetro es una función de las necesidades y del dinero disponible.

Se usa mucho la viscosidad cinemática (φ) que es la relación entre la viscosidad absoluta (μ) y la densidad (ρ). Se calcula mediante la relación: φ= µ /ρ.

Las probetas son recipientes de vidrio graduados que sirven para medir el volumen de líquidos (leyendo la división correspondiente al nivel alcanzado por el líquido) y sólidos (midiendo el volumen del líquido desplazado por el sólido, es decir la diferencia entre el nivel alcanzado por el líquido solo y con el sólido ...

La viscosidad es una propiedad importante de los líquidos que describe la resistencia del líquido al flujo y está relacionada con la fricción interna en el líquido.

La viscosidad hace que las distintas capas de un fluido se muevan con diferente rapidez en respuesta a un esfuerzo cortante. Este movimiento relativo de capas es conocido como flujo laminar y es característico del flujo estable de líquidos viscosos a baja velocidad.

Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido.

En el modelo reológico plástico de Bingham, la viscosidad aparente (VA) es la mitad de la lectura del dial a 600 rpm (1022 seg^-1 de velocidad de corte) utilizando un viscosímetro rotacional de indicación directa. Por ejemplo, una lectura de 600 rpm es 50 y la VA es 50/2, o 25 cp.

Los viscosímetros pueden ser rotacionales o capilares, dependiendo del método de medición utilizado.

El viscosímetro KU-3 de AMETEK Brookfield es un instrumento de cálculo completamente digital que muestra unidades Krebs, unidades gramo y centipoise. Este instrumento se utiliza ampliamente para realizar mediciones de viscosidad en pinturas, revestimientos y tintas de acuerdo con la norma ASTM D562.

El viscosímetro Brookfield es de tipo rotativo.

El móvil es impulsado por un motor a través de un resorte calibrado. La torsión de este resorte se indica mediante la posición de un puntero en un dial circular o mediante una pantalla digital.

El viscosímetro mide por medio de la resistencia mecánica de cualquier líquido que actúe en dirección opuesta al movimiento de rotación de un huso. Como resultado se genera una fuerza de torque que el viscosímetro detecta y lo convierte en un valor de viscosidad.

Para ello se utilizan diferentes métodos. El más común es el método Brookfield cuya precisión depende de la velocidad del viscosímetro y en sí, del grado de viscosidad de las muestras. Los viscosímetros de rotación Brookfield funcionan aplicando fuerza a un disco o lentejuela para que rote a una velocidad establecida.

La viscosidad presenta factores los cuales intervienen en la misma, algunos de ellos son; la estructura molecular, el peso molecular y la temperatura presentes en el fluido.

El micrómetro o tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm) (micra).

Cuando se desea medir volúmenes variables y sin gran precisión se utiliza una probeta (en algunos casos sirve el propio vaso graduado). El matraz aforado permite medir un volumen fijo con mayor exactitud.

Para medir longitud:

La ecuación final que necesitarás para calcular la viscosidad del líquido es esta: Viscosidad = (2 x (densidad de la bola - densidad del líquido) x g x a^2) ÷ (9 x v). g es una constante, la cual es 9,8 m/s^2 (aceleración debida a la gravedad), y v es la velocidad de la bola que cae a través del líquido.

Viscosímetros de laboratorio y viscosímetros de proceso

En el laboratorio, se puede utilizar una serie de dispositivos de medición, desde los más sencillos hasta los más sofisticados, para medir la viscosidad dinámica o la viscosidad cinemática, o incluso el comportamiento reológico de los fluidos.

Los viscosímetros y reómetros se ocupan para medir viscosidad al igual que otros parámetros ya sea en fluidos líquidos y semi-solidos.

La viscosidad de un fluido se refiere a la resistencia que presentan las sustancias para fluir y sufrir deformaciones. Cuando aplicas una fuerza a un fluido, las partículas que lo forman generan cierta fricción interna para resistir el flujo.

μ = τ (2.1b) Page 4 2 La viscosidad de un fluido Newtoniano se suele representar con la letra griega μ, pero para fluidos no Newtonianos la viscosidad aparente se suele representar entonces con la letra griega η.

La viscosidad del agua a temperatura ambiente es cercana a 1 centipoise (cP). La gasolina tiene una viscosidad entre 0.4 y 0.5 cP; la viscosidad del aire es 0.018 cP.

La unidad física de la viscosidad cinemática en el sistema CGS es el stoke (abreviado S o St), cuyo nombre proviene del físico irlandés George Gabriel Stokes (1819-1903). Comúnmente se utiliza el centistoke (cSt) para designar la viscosidad de aceites.

La viscosidad dinámica determina el espesor de la película proporcionada por el aceite. La viscosidad cinemática es simplemente un intento conveniente de estimar el grado del espesor de película que el aceite puede proporcionar, pero tiene menos importancia si el aceite es no newtoniano.