Este documento describe un experimento de laboratorio para medir la viscosidad de diferentes sustancias usando tres viscosímetros diferentes. Los estudiantes midieron la viscosidad de aceite de cocina, aceite de bebé y glicerina usando un viscosímetro Zahn, un viscosímetro Stormer y un viscosímetro Brookfield y compararon sus resultados con valores de referencia. Encontraron algunos errores pequeños debidos principalmente a factores humanos al operar los instrumentos. Concluyeron que medir la viscosidad a diferentes temperaturas puede introducir errores y que es importante calibrar correctamente

1. Instituto Tecnológico de Mexicali.
Carrera:
Ingeniería Química.
Materia:
Laboratorio Integral 1.
Profesor:
Norman Edilberto Rivera Pasos.
Trabajo:
Reporte de Practica de laboratorio.
“Uso del viscosímetro”
Mesa No. 2
Samuel Lepe de Alba.
Jazmín Lizeth Jiménez Nava.
Lizeth Ramírez Salgado.
Rosa Isela Román Salido.
Diana Alejandra Rios Marin.
Oscar Astorga Araujo.
Belén Guadalupe Domínguez Moreno.
Jesús Manuel Auyon González.
Mexicali B.C., 29 de Agosto de 2015

2. Objetivo:
El alumno medirá la viscosidad de diferentes sustancias utilizando los diferentes
viscosímetros, aproximándonos a los datos establecidos en tablas.
Introducción:
La práctica de viscosidad es una práctica muy importante en el sentido industrial
debidoa que esta se fundamenta mucho en leyes físicas y químicas que nos permite
entender porque tal compuesto es más espeso que otro, o porque un compuesto es
utilizado como lubricante, etc.
El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el área de mecánica
de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y porque usarlo
en tal máquina para que esta funcione en óptimas condiciones. O porque usar tal
lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. O tal vez en las
bebidas como las cervezas, ya que la viscosidad influye mucho en el gusto de la
persona, etc. En fin el conocimiento de la viscosidad trae consigo muchas
conclusiones que pueden llevar al éxito de una empresa.
Fundamento teórico:
Viscosidad:
Los gases y los líquidos tienen una propiedad conocida como la viscosidad, la cual
se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un líquido. La viscosidad se
produce por el efecto de corte o deslizamiento resultante del movimiento de una
capa de fluido con respecto a otro y es completamente distinta de la atracción
molecular. Se puede considerar como causada por la fricción interna de las
moléculas tanto en líquidos como en gases.
Viscosidad de los líquidos:
Los líquidos presentan mucha mayor tendencia al flujo que los gases y, en
consecuencia, tienen coeficientes de viscosidad mucho más altos. Los coeficientes
de viscosidad de los gases aumentan con la temperatura, en tanto que los de la
mayoría de líquidos, disminuyen. Asimismo se ha visto que los coeficientes de
viscosidad de gases a presiones moderadas son esencialmente independientes de
la presión, pero en el caso de los líquidos el aumento en la presión produce un
incremento de viscosidad. Estas diferencias en el comportamiento de gases y
líquidos provienen de que en los líquidos el factor dominante para determinar la
viscosidad en la interacción molecular y no la transferencia de impulso.
Viscosidad de los gases:

3. Los gases a diferencia de los líquidos aumentan su viscosidad con la temperatura.
Esto se debe principalmente a que se aumenta la agitación o movimiento de las
moléculas y además los toques o roces con actividad y fuerza a las demás
moléculas contenidas en dicho gas. Por lo tanto es mayor la unidad de contactos en
una unidad de tiempo determinado. Empíricamente se sabe que la viscosidad es
proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura absoluta.
Influencia de la temperatura:
El efecto de la temperatura sobre la viscosidad de un líquido es notablemente
diferente del efecto sobre un gas; mientras en este último caso el coeficiente
aumenta con la temperatura, las viscosidades de los líquidos disminuyen
invariablemente de manera marcada al elevarse la temperatura.
Densidad:
Se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. La
densidad de un cuerpo está relacionado con su flotabilidad, una sustancia flotara
sobre otra si su densidad es menor.
Reactivos:
 Aceite de bebe.
 Aceite de cocina.
 Glicerina.
 Agua.
Material y equipo:
 3 vasos de precipitados.
 Parrilla eléctrica.
 Termómetro de mercurio.
 3 probetas.
 Viscosímetro Brookfield.
 Viscosímetro Zahn.
 Viscosímetro Stormer.

4. Viscosímetro Zahn.
Viscosímetro Stormer.
Usillos.
Viscosímetro Brookfield.

5. Viscosímetro Zahn:
Medidor de Viscosidad - Copa Zahn se utiliza para comprobar y ajustar la viscosidad
de muchos y diversos tipos de líquidos.
Cada taza tiene una manija de 12 pulgadas enlazada para permitir que la taza sea
sumergida manualmente dentro de un envase conteniendo líquido. En el centro de
esta manija se encuentra un anillo para sostener la taza en posición vertical durante
la prueba.
Los resultados obtenidos se expresan en Zahn-Segundos a temperatura específica
para cada taza en particular. Para convertir Zahn-Segundos a Centistokes, refiérase
al estándar ASTM D 4212.
CARACTERISTICAS
 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.
Procedimiento 1:
 Limpie la copa para eliminar los residuos.
 Seleccione la copa según la sustancia con la que vaya a probar.
 Sumerja la copa dentro del vaso de precipitado y dejar por un momento para
alcanzar el equilibrio.
 Levantar cuidadosamente la copa y mantenerla verticalmente.
 Esperar a que la sustancia fluya cronometrando el tiempo, ya que corte parar
el cronometro.
 Anotar los datos en una tabla.

6. Procedimiento 2:
Viscosímetro Stormer:
 El primer paso consiste en la eliminación del roce que pueda existir entre el
rotor y el cilindro fijo del equipo. Para ello, desplace el cilindro fijo hacia el
rotor hasta llegar al tope de la guía, fijándolo en esta posición. Suelte el freno
para dejar caer el peso y mueva el cilindro fijo hasta eliminar cualquier sonido
de roce. Una vez logrado esto, asegure el cilindro a través de los cuatro
tornillos de ajuste.
 Introduzca la muestra a analizar en el cilindro fijo hasta la altura de los topes
internos.
 Suelte el freno y mida el tiempo necesario para que el rotor de 100
revoluciones.
 Calentar agua hasta 100 C.
 Verter el agua en la canaleta ubicada alrededor del cilindro fijo donde se
coloca la sustancia a medir su viscosidad, esto para que por medio de
conducción y convección se transmitiera calor a la sustancia y así elevar su
temperatura.
 Colocar en el cilindro fijo la sustancia hasta la altura de los topes internos.
 Colocar un termómetro.
 Esperar hasta que las dos sustancias alcancen el equilibrio térmico.
 Hacer 10 pruebas registrando la temperatura y el tiempo que tarda en hacer
las 100 revoluciones.
Procedimiento 3:
Viscosímetro Brookfield:
Calibración:
 Armar el equipo y nivelarlo.
 Encender el equipo, el motor debe estar apagado.
 Introducir la clave del husillo que se utilizara presionando la tecla SPDL.
 Presionar la tecla para medir la viscosidad.
 Presionar la tecla AUTOZERO.
Prueba:
 En una probeta de 100ml añadir la sustancia a analizar.
 Calibrar el equipo como se indica.
 Hacer la prueba y anotar los datos.

7. Cálculos:
Procedimiento 1: Viscosímetro Zahn.
Se utilizara la fórmula:
𝜇 = 𝐾(𝑡 − 𝑐)
K y C se sacan de las tablas; t es el tiempo promedio que duro en caer la sustancia.
Se obtiene una en unidades de cts., para convertir las a unidades a cpoises la
densidad de la sustancia se multiplica por la viscosidad cinemática.
Copa 1 2 3 4 5
K 1.1 3.5 11.7 14.8 23
c 29 14 7.5 5 0
Aceite de cocina:
Calcular la densidad:
Multiplicar por la densidad para convertir a centipoises.
μ = (23.653cts)*(.84 gr/ml) = 19.86 cps = .01986 pa*s
Aceite de bebe:

8. Calcular la densidad.
Multiplicar por la densidad para convertir a centipoises.
μ = (14.3924 cts.)*(.7075gr/ml) = 10.18 cps = .01018 pa*s.
Glicerina.
Calcular la densidad.
Multiplicar por la densidad para convertir a centipoises.
μ = (220.224 cts)*(1.1725 gr/ml) = 258.2 cps = .2582 pa*s.
Procedimiento 2: Viscosimetro Stormer.

9. De aquí se obtiene la siguiente ecuación:
μ = 1.5t – 25.
Datos obtenidos.
Aplicando la formula obtuvimos lo siguiente:
Procedimiento 3: Viscosimetro Brookfield.
Sustancia. Husillo. Viscosidad en cps. Viscosidad en Pa*s
Aceite de bebe. 1 43.9-40.3 .0439-.0403
Aceite de bebe. 2 28.8-32 .0288-.032
Sustancia. Husillo. Viscosidad en cps. Viscosidad en Pa*s
Aceite comestible. 1 92.8 .0928
Aceite comestible. 2 64 .064

10. Sustancia. Husillo. Viscosidad en cps. Viscosidad en Pa*s
Glicerina 1 605 .605
Análisis:
Para el viscosímetro Stormer se compararon las gráficas obtenidas en Excel con las
dadas como referencia. Se puede observar que tienen cierta correlación.
Viscosidad-Temperatura.
Viscosidad-Tiempo.
En el viscosímetro Zahn se obtuvieron errores debido a que no siempre se levantó
la copa a la misma altura, y la mala posición que tenía la persona que estaba
haciendo la prueba.
En el viscosímetro Brookfield solo hubo error en la medición de la glicerina ya que
la persona que lo hizo no sabía calibrar el aparato e hizo la lectura errónea.

11. Conclusiones:
Con el viscosímetro Stormer se puede observar un ascenso en la temperatura que
puede ocasionar errores en los cálculos. Con el viscosímetro Zahn puede haber
ligeros errores humanos en la medición de tiempos y la altura a la que levantaban
la copa. Con el viscosímetro Brookfield el error en la medición se puede basar en
que el rotor se encuentre oscilando de forma anormal en una trayectoria circular.
Bibliografía:
http://www.twilight.mx/Viscosimetros/Viscosimetros-Zahn.html
www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/Propm5.htm
Robert Mott. Mecánica de fluidos. 6ta edición.