El documento presenta los resultados de una medición de viscosidades realizada por estudiantes de ingeniería química en Mexicali, Baja California. Se utilizaron diversos viscosímetros como Brookfield, Zahn, Stormer y Ostwald para medir la viscosidad de aceite, glicerina, agua y acetona. Los estudiantes registraron los valores de viscosidad dinámica obtenidos con cada aparato y concluyeron que cada uno es adecuado para ciertos rangos de viscosidad.

1. Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Mexicali
Laboratorio Integral 1
Ingeniería Química
Alumnos:
Arteaga Valenzuela Kenya
García Badillo Kurt Michael Henry
Inzunza Sánchez Azarael de Jesús
Miguel Rosas Dania Janet
Rivera Solorio Jovany Sarahy
Profesor: Norman Edilberto Rivera Pazos
Tema: Medición de Viscosidades
Mexicali, Baja California a 31 de Agosto del 2017

2. 2
- Índice
Marco Teórico……………………………………………………. 3 - 4
Viscosímetro Brookfield…………………………………………. 5 - 9
Viscosímetro Zahn………………………………………………. 10 - 12
Viscosímetro Stormer……………………………………………. 13 - 16
Viscosímetro Ostwald……..……..………………………………. 17 - 18
Análisis de Resultados………………………………………….. 19
Conclusiones…………………………………………..………….. 19

3. 3
- Marco Teórico
La viscosidad es la propiedad que representa la resistencia interna de un fluido al
movimiento o su “fluidez”. Responde a las pérdidas de energía asociadas con el
transporte de fluidos en ductos, canales y tuberías. Además, la viscosidad desempeña
un papel primordial en la generación de turbulencia.
 Viscosidad dinámica: Conforme un fluido se mueve, dentro de él se desarrolla un
esfuerzo cortante, cuya magnitud depende de la viscosidad del fluido. Se define al
esfuerzo cortante como la fuerza que se requiere para que una unidad de área de una
sustancia se deslice sobre otra. En fluidos como el agua, el alcohol u otros líquidos
comunes, la magnitud del esfuerzo cortante es directamente proporcional al cambio de
velocidad entre las posiciones diferentes del fluido. El hecho de que el esfuerzo
cortante sea directamente proporcional al gradiente de velocidad se enuncia en forma
matemática así: 𝜏 = (Δ𝑣 Δ𝑦) Donde a la constante de proporcionalidad 𝜂 se le denomina
viscosidad dinámica del fluido. En ocasiones se emplea el término viscosidad absoluta.
Las unidades para la viscosidad dinámica en el Sistema Internacional son Pa∙s o
kg/(m∙s). En el Sistema Inglés son lb∙s/pie2 o slug/(pie∙s). En el Sistema CGS son
Poises (1 poise = dina∙s/cm2 = g/(cm∙s) = 0.1Pa∙s)
 Viscosidad cinemática: Muchos cálculos de dinámica de fluidos involucran la razón
(o cociente) de la viscosidad dinámica en la densidad del fluido. Pon conveniencia, la
viscosidad cinemática 𝜈 se define como: 𝜈 = 𝜂 𝜌 Donde 𝜂 es la viscosidad dinámica del
fluido y 𝜌 la densidad del mismo. Debido a que éstas son propiedades del fluido, la
viscosidad cinemática también lo es. Las unidades para la viscosidad cinemática en el
Sistema Internacional son m2 /s. En el Sistema Inglés son pie2 /s. Y en el Sistema
CGS son Stokes (1 stoke = 1 cm2 /s = 1x10-4 m2 /s) Las variables más importantes
que afectan a la viscosidad son: a) Velocidad de Deformación. El estudio de la
deformación y las características del flujo de las sustancias se denomina reología (que
estudia la viscosidad de los fluidos). Es importante saber si un fluido es newtoniano o
no newtoniano. A cualquier fluido que se comporte de acuerdo con la ecuación 𝜏 = ( Δ𝑣
Δ𝑦 ) se le llama fluido newtoniano. En este tipo de fluidos la viscosidad sólo es función
de la condición del fluido, en particular de su temperatura; la magnitud del gradiente de

4. 4
velocidad no tiene ningún efecto sobre la magnitud de la viscosidad. A los fluidos más
comunes como el agua, aceite, gasolina, alcohol, keroseno, benceno y glicerina, se les
clasifica como newtonianos. A la inversa, a un fluido que no se comporte de acuerdo
con la ecuación anterior se le denomina fluido no newtoniano. La viscosidad del fluido
no newtoniano depende del gradiente de velocidad, además de la condición del fluido.
b) Temperatura. La viscosidad es fuertemente dependiente de la temperatura. La
mayoría de los materiales disminuyen su viscosidad con la temperatura. Para líquidos
más viscosos esta dependencia es mayor, y ha de tomarse mayores precauciones en
el control de la temperatura. El propósito de aumentar la temperatura es disminuir la
viscosidad mediante el incremento de la velocidad de las moléculas y, por ende, tanto
la disminución de sus fuerzas de cohesión como también la disminución de la
resistencia c) Presión. Si el incremento de presión se efectúa por medios mecánicos,
sin adición de gas, el aumento de presión resulta en un aumento de la viscosidad. Este
comportamiento obedece a que está disminuyendo la distancia entre moléculas y, en
consecuencia, se está aumentando la resistencia de las moléculas a desplazarse. La
viscosidad de los líquidos aumenta exponencialmente con la presión. Para presiones
que difieren poco de la atmosférica, del orden de un bar, los cambios son bastante
pequeños. Por esta razón en los usos de la mayoría de los fluidos este factor apenas
se toma en consideración; pero hay casos, como en la industria de lubricantes, donde
las medidas de viscosidad han de tomarse a elevadas presiones. Existe una amplia
variedad de viscosímetros para las mediciones de la viscosidad, rotacionales, de
orificio, de caída de una bala y oscilatorias. En varios de los viscosímetros comerciales
comunes se determina la viscosidad cinemática a partir del tiempo de derrame
(segundos) de un volumen fijo de líquido por un tubo capilar o un orificio. En este tipo
de instrumentos, los efectos cinético y de admisión constituyen una parte básica de la
resistencia al flujo.

5. 5
- Viscosímetro Brookfield.
Descripción del Viscosímetro
El funcionamiento del viscosímetro Brookfield se basa en el principio de la viscosimetria
rotacional; mide la viscosidad captando el par de torsión necesario para hacer girar a
velocidad constante un husillo inmerso en la muestra de fluido a estudiar.
El par de torsión es proporcional a la resistencia viscosa sobre el eje sumergido, y en
consecuencia, a la viscosidad del fluido.
Los viscosímetros Brookfield son de fácil instalación y gran versatilidad y para su
manejo no se necesitan grandes conocimientos operativos.
Modo de Empleo
Se elegirá el modelo de viscosímetro Brookfield RV, según el producto a ensayar y la
precisión de la medida deseada.
Cada viscosímetro está compuesto por los siguientes elementos:
Figura 1
 Cuerpo del viscosímetro, constituido por un motor eléctrico y un dial de lectura.

6. 6
 Vástagos intercambiables. Estos vástagos se numeran del 1 al 7, siendo el 1 el
más grueso. Tienen, sobre su eje, una señal que indica el nivel de inmersión en
el líquido.
 El ajuste y calibrado de estos vástagos es efectuado por el propio fabricante.
Otros ajustes y verificaciones posteriores se podrán llevar a cabo mediante
líquidos newtonianos de viscosidad conocida.
 Baño termostático, para mantener el producto a ensayar a la temperatura del
ensayo.
 Soporte, para permitir sostener el aparato y desplazarlo en un plano vertical.
 Vasos, entre 90 y 92 mm de diámetro y 116 a 160 mm de altura.
 Termómetro.
Procedimiento Operativo
Se monta el viscosímetro con su dispositivo de protección sobre su soporte. Se llena un
vaso con el producto a ensayar, teniendo cuidado de no producir burbujas de aire.
Introducirlo en el baño de agua a la temperatura del ensayo. Esperar que se equilibren
las temperaturas.
Sumergir el vástago en el líquido a medir hasta la marca que figura sobre el eje. Bajar
el viscosímetro sobre su soporte y fijar el vástago al eje. Comprobar verticalidad y
temperatura.
Poner el motor en marcha. Ajustar a la velocidad deseada. Desbloquear la aguja y
dejar que gire hasta que se estabilice sobre el dial. Generalmente tarda entre 5 y 10
segundos. Bloquear la aguja y anotar la lectura. Después, volver a poner en marcha el
motor y tomar otra lectura.
Se continúa tomando lecturas hasta que 2 valores consecutivos no difieran en ± 3 %,
salvo otra indicación. Tomar el valor medio de las dos últimas lecturas.

7. 7
Disposición de residuos
La mayoría de las muestras empleadas se pueden regresar a su envase, para
emplearse en otras prácticas. Ninguno de los materiales empleados es tóxico, por lo
que los residuos que queden en las agujas del viscosímetro y en los vasos de
precipitado se pueden lavar con agua y jabón.
Elaboración de la práctica
Cantidad Material Características
2 Vaso de precipitado 250 ml
1 Viscosímetro
Brookfield
1 Husillos
250 ml Aceite Nutrioli
250 ml Glicerina
- Procedimiento:
1. Tripie Nivelado.
2. El viscosímetro debe haber sido montado por el equipo y estar apagado.
3. Encender el viscosímetro. La pantalla indicará que se debe remover la aguja, en
caso de que hubiera alguna montada, para realizar la calibración automática a
cero. Presionar cualquier tecla y esperar a que termine la calibración automática.
4. Colocar aproximadamente 500 ml de uno de los fluidos problema en un vaso de
precipitado. Ubicar el vaso bajo el viscosímetro y bajarlo, asegurándose que la
guarda entre de forma segura en el vaso.
5. Seleccionar la aguja que se empleará para el fluido. Cuando no se sabe qué
aguja es la adecuada, es necesario un procedimiento a prueba y error.
6. Introducir cuidadosamente la aguja en el fluido, evitando atrapar burbujas de
aire. Con una mano, sujetar y levantar la punta del motor del viscosímetro (se
eleva aproximadamente 1 mm) y con la otra mano enroscar la aguja. Nótese que

8. 8
las agujas tienen rosca izquierda. Una vez roscada la aguja, bajar
cuidadosamente la punta del motor.
7. Presionar el botón SELECT SPINDLE y emplear las flechas para seleccionar el
número de aguja que se montó.
8. Presionar el botón MOTOR ON/OFF para que el motor comience a funcionar. La
pantalla mostrará el porcentaje de torca del motor. Si está por debajo del 10%, la
medición no es confiable, por lo que se debe probar una velocidad mayor o una
aguja de mayor diámetro. Si se excede del rango del motor, marca error, por lo
que se debe usar una velocidad menor o una aguja de menor diámetro.
9. Registrar la viscosidad reportada por el viscosímetro.
10.Una vez que se han registrado los datos para este fluido, apagar el motor
usando el botón MOTOR ON/OFF.
11. Empleando el mismo procedimiento a dos manos, levantar la punta del motor
con una mano y desenroscar la aguja con la otra mano.
12.Retirar la aguja del fluido y lavarla.
13. Elevar el viscosímetro. Una vez que la guarda está fuera de la muestra,
desmontarla y lavarla.
14.Repetir desde el paso 3 con cada uno de los fluidos proporcionados.
- Resultados.
El viscosímetro arroja directamente la viscosidad dinámica en centipoise, así que se
hizo una conversión para dejarla en kg/ms.
Brookfield
Sustancia
Viscosidad
Dinámica
(cP)
Viscosidad
Dinámica
(kg/ms)
Glicerina 400 0,400
Aceite 48 0,048

9. 9
La velocidad dinámica dada en (cP) la multiplicamos por 0.001 que es a lo que equivale
un (cP).

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- Viscosímetro Zahn
La copa Zahn es un recipiente en acero inoxidable, taladrado de un agujero calibrado y
proveído de un largo punado.
Cada copa dispone de un asa larga y curveada de 12 in, para sumergir la copa con la
mano en el líquido. En el centro del asa hay un aro para introducir el dedo y mantener
la copa verticalmente durante su uso.
Características
 Simple y durable.
 Rango de cerca de 20 a 1.800 centistokes.
 Copa en forma de bala de acero inoxidable.
 Orificios perforados con precisión.
 Diámetros de los orificios ajustados por el
fabricante usando estándares de viscosidad de
aceite newtoniano detectables aplicables al
NIST.
No.
de
Cat.
Descripción
Rango en
Centistokes
Diámetro
de
orificio
Aplicación
BL-
Z1
Copa de inmersión de
viscosidad N°1
5 - 56 0.08" Líquidos muy delgados
BL-
Z2
Copa de inmersión de
viscosidad N°2
21 - 231 0.11"
Aceites delgados, mezcla de
pinturas y lacas
BL-
Z3
Copa de inmersión de
viscosidad N°3
146 - 848 0.15"
Aceites medianos, mezcla de
pinturas, esmaltes
BL-
Z4
Copa de inmersión de
viscosidad N°4
222 - 1,110 0.17" Líquidos viscosos, mezclas
BL-
Z5
Copa de inmersión de
viscosidad N°5
460 - 1,840 0.21"
Líquidos extremadamente
viscosos y mezclas

11. 11
Elaboración de la práctica
Cantidad Material Características
3 Vaso de precipitado 500 ml
1 Termómetro
1 Cronometro
500ml Aceite
500ml Acetona
500 ml Agua
Viscosímetros Zahn #1,#2.#3,#4 y #5
- Procedimiento:
1- Colocar cada sustancia en un vaso.
2- Medir la temperatura del ambiente.
3- Seleccionar la copa a utilizar para cada sustancia.
 Acetona: Utilizar la copa # 2
 Agua: Utilizar la copa # 1
 Aceite: Utilizar la copa #4
4- Utilizar el soporte como punto de referencia de altura al momento de sacar la
copa.
5- Sumergir la copa en la sustancia elegida y retirarla con cuidado.
6- Tomar el tiempo que tarda en salir el reactivo por el orificio, hasta que se
presente el primer corte.

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- Resultados
Prueba Tiempo
(s)
Sustancia Densidad
(g/cm³)
# de Copa Temperatura
(°C)
Viscosidad
Cinemática
(St)
Viscosidad
Dinámica
(kg/ms)
1 29 Acetona 0.7845 2 24 0.52500 0.04119
2 29.7 0.54950 0.04311
1 17.87 Glicerina 1.261 4 28 0.13545 0.01708
2 18.03 0.14105 0.01779
1 9.1 Aceite 0.75 4 24 0.60680 0.04551
2 8.27 0.48396 0.036297

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- Viscosímetro Stormer
El viscosímetro Stormer desarrollado en la “Krebs Pigment and Color Corporation”, es
un viscosímetro rotativo introducido en la industria de pinturas de los países
anglosajones desde hace decenios. Su construcción sumamente robusta, su fácil modo
de empleo y una alta precisión de los resultados, hacen aconsejable su aplicación tanto
en laboratorios industriales como en laboratorios de desarrollo. Si bien no es útil para la
medición de masillas, pegamentos y productos de alta viscosidad aparente, el aparato
es apto para medir la consistencia de productos en el campo de viscosidades
intermedias de 50 a 5000 cP
Principios de Medición
Un agitador normalizado con dos paletas se sumerge en la sustancia a medir que se
pone en rotación por aplicación de pesos. Con un cronómetro se determina el tiempo
en que la paleta da 100 revoluciones para un peso determinado.
Descripción del Equipo
Posee una placa base que consta de 3 columnas
sobre la cual se asienta un sistema de
engranajes. En el centro de este sistema, se
encuentra un tambor con cable de nylon de unos
2 m de longitud y el cigüeñal. El cable circula por
una roldana y lleva en su extremo un dispositivo
que pesa 75 g y sirve para la carga de las pesas
ranuradas. El juego de pesas ranuradas del
aparato consta de las siguientes unidades (tabla
1). En la parte inferior del sistema de engranajes
se encuentra un freno. El agitador se coloca
desde abajo en el árbol de impulsión y se fija con
un tornillo moleteado. Por encima del árbol de
impulsión se encuentra el dispositivo contador.
Debajo del agitador, regulable en su altura en dos
columnas, está instalada una base redonda para la colocación del recipiente, este
último deberá ser de al menos 8.0 cm de diámetro, a fin de evitar cualquier efecto de
borde sobre la medición.

14. 14
Elaboración de Practica
Cantidad Material Características
1 Vaso de precipitado 500 ml
1 Termómetro
1 Parrilla Eléctrica
1 Guantes Asbesto
500ml Glicerina
1 Viscosímetro
Stormer
- Procedimiento
1- Colocar el equipo en una mesa horizontal, de tal manera que el cable de nylon
disponga de una distancia de caída de 1.8 m como mínimo.
2- Se calienta agua hasta que se alcance una temperatura aproximada de 100°C
(figura 9).
3- El agua caliente se vierte en el cilindro exterior (figura 10) El agua tiene como
objeto lograr una mayor uniformidad de la temperatura de la muestra durante el
calentamiento.
4- Se coloca la muestra (Glicerina) dentro del cilindro interior un cuarto de pulgada
aproximadamente por arriba de las marcas de las copas de ensayo, colocar el
termómetro y tomar la temperatura.
5- Enrollar el cable del peso móvil (un resorte bajo la bobina permite enrollar el
cable cuando el freno está en posición ON sin moverle el rotor o el tacómetro).
6- Con el freno en posición ON levante el peso móvil enrollando la bonina hasta
que casi toque el brazo de polea.
7- Con el cronometro en mano se libera el freno y se mide el tiempo en segundos
(una vuelta), se repite los últimos pasos para obtener constancia en los
resultados y realice una gráfica y ecuación para determinar las viscosidades.

15. 15
- Resultados
Para obtener los datos de viscosidad del viscosímetro Stormer los puntos son los
siguientes (donde x= Viscosidad e y=tiempo):
Número
de
Prueba
Tiempo
(Seg)
Temperatura
(°C)
Resultado
(cP)
Viscosidad
Dinámica
(kg/ms)
1 26.48 59 23.53344 0.02353
2 26.77 54 23.94756 0.02395
3 29.38 52 27.67464 0.02767
4 30.95 48 29.91660 0.02992
5 34.03 47 34.31484 0.03431
6 36.53 46 37.88484 0.03788
7 37.75 45 39.62700 0.03963
8 40.69 43.5 43.82532 0.04383
9 42.45 43 46.33860 0.04634
10 45.13 42 50.16564 0.05017
11 48.28 40 54.66384 0.05466

16. 16
0.00000
0.01000
0.02000
0.03000
0.04000
0.05000
0.06000
0 10 20 30 40 50 60 70
Stormer (Glicerina)
Viscosidad Dinamica (kg/ms)

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- Viscosímetro de Ostwald
El viscosímetro de Ostwald (figura 12) está formado por un
capilar unido por su parte inferior a una ampolla L y por su parte
superior a otra ampolla S. Se llena la ampolla inferior L de agua
introduciéndola por A. Se aspira por la rama B hasta que el nivel
del agua sobrepase la ampolla superior procurando que no
queden burbujas de aire. Se deja caer el agua y se cuenta el
tiempo que tarda en pasar entre los niveles M1 y M2. Se repite
esta operación varias veces y se calcula el valor medio de los
tiempos, t. A continuación se procede de manera análoga con el
líquido cuya viscosidad se desea conocer, obteniéndose el valor
medio t´. Una vez obtenidos los tiempos se calcula el valor de la
viscosidad dinámica (ecuación 1). Cuando se comience a
trabajar tanto con el líquido como con el agua el viscosímetro
debe estar limpio y seco.
Elaboración de práctica
Cantidad Material Características
2 Vaso de precipitado 100 ml
1 Perilla
1 Pipeta
1 Viscosímetro
Ostwald
Asbesto
100 ml Agua
100 ml Etanol
100 ml Acetona

18. 18
- Procedimiento
1- Se llena del líquido utilizado, se vierte el líquido
en el viscosímetro de Ostwald, como se ve en
la figura 13, hasta llenar las tres cuartas partes
de la esfera o del volumen del bulbo que está
en la parte inferior.
2- Soplando lentamente por la rama derecha, se
hace subir el líquido hasta llegar a la maraca
(a); para mantener el líquido en esta posición
se tapa el otro orificio con el dedo índice.
3- Se deja fluir el líquido hacia la bulbo inferior,
simultáneamente sé toma el tiempo que tarda
en descender desde la marca actual (a) hasta
la marca (b) que está en la parte inferior del
bulbo
4- La operación de repitió con cada reactivo.
- Resultados
Sustancia
Tiempo
(s)
Temperatura
(°C)
Densidad
(kg/m³)
Viscosidad
Relativa
Viscosidad
Cinemática
(St)
Viscosidad
Dinámica
(kg/ms)
Agua 100 24 1000 1 0.00910 0.00091
Etanol 263 23 789 2.07507 0.01888 0.00149
Acetona 47 23 784 0.36848 0.00335 0.00026

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- Análisis de Resultados
Aunque se tuvieron algunas pequeñas fallas en cuestión de estas tomando las
mediciones y la organización del equipo la practica salió muy bien y se pudieron hacer
comparaciones en cuestión de teoría y práctica y comparar, analizando los resultados
se puede ver que lo datos y resultados obtenidos durante la practica son muy cercanos
a los que plantea la teoría.
- Conclusión:
En esta práctica aprendimos a utilizar los viscosímetros logrando determinar la
viscosidad de cada uno de las sustancias que utilizamos, de acuerdo con la teoría y la
práctica realizada en laboratorio también podemos decir que conforme va
disminuyendo la temperatura la viscosidad suele ir aumentado.
También que es importante conocer cómo utilizar el viscosímetro antes de usarlo ya
que algunos no son adecuados para medir la viscosidad de ciertas sustancias.