Mesura de Propietats Físiques en Fluids

Mesura de la Viscositat, Densitat i Tensió Superficial

1. Instruments de Mesura

a) Viscositat: Viscosímetre i mètode de caiguda de bola.

b) Densitat: Densímetre i picnòmetre.

c) Tensió superficial: Estalagmòmetre i conductímetre (aquest últim no mesura la tensió superficial directament).

d) Unitat de mesura de la densitat: g/mL (grams per mil·lilitre).

2. Viscositat

La viscositat és una propietat que tenen tots els fluids (líquids i gasos). És la resistència que oposen els fluids a moure's. Es pot mesurar amb:

• Copes de viscositat (de flux i d'immersió)
• Mètode de caiguda de bola

En el mètode de caiguda de bola, s'utilitzen reactius com glicerina, emulsions, etc. La unitat en el Sistema Internacional (SI) és el mPa·s (milipascal per segon).

3. Verificacions (Vertader o Fals)

• En la mesura del punt de fusió es pot determinar amb l'equip anomenat Buchi: Vertader.
• La viscositat mesurada en copa Ford s'acostuma a donar en segons: Vertader.
• La conductivitat depèn d'altres factors físics del propi material: Vertader.
• Els densímetres donen la lectura oberta de densitat absoluta de líquid: Vertader.
• L'estalagmòmetre és un mètode molt ràpid de mesura de la conductivitat: Fals. (L'estalagmòmetre mesura la tensió superficial).
• La conductivitat es mesura amb el conductímetre: Vertader.
• La conductivitat és menor a més dissolta estigui la mostra: Fals. (La conductivitat augmenta amb la concentració de ions dissolts).
• El calorímetre mesura l'absorbància d'una solució específica però no permet determinar la longitud d'ona d'una llum: Fals. (Un calorímetre mesura la calor, un espectrofotòmetre mesura l'absorbància i permet determinar la longitud d'ona).
• L'estalagmòmetre és un tub de vidre amb un capil·lar: Vertader.

Determinació de la Densitat de Líquids amb Picnòmetre i Densímetre

1. Materials i Reactius

• Balança analítica (± 0,0001 g)
• Estufa (100-105 ºC)
• Termòmetre
• Picnòmetre per a líquids
• Paper assecant
• Líquid problema (orgànic o no)
• Aigua destil·lada
• Etanol o acetona (F)

2. Procediment Experimental

a) Neteja del picnòmetre:

1. Netejar acuradament el picnòmetre.
2. Mullar-lo amb etanol o acetona.
3. Assecar-lo a l'estufa (100-105 ºC) durant 15 minuts.
4. Deixar-lo refredar en un dessecador.
5. Un cop a temperatura ambient (aprox. 20 ºC), pesar-lo en la balança analítica (m1).
6. Manipular el picnòmetre amb una corbata de paper.

b) Mesura amb aigua destil·lada:

1. Omplir el picnòmetre amb aigua destil·lada fins que vessi lleugerament.
2. Eliminar l'excés d'aigua amb paper assecant.
3. Pesar el picnòmetre ple d'aigua (m2).

c) Càlcul del volum del picnòmetre:

1. Calcular el pes de l'aigua: m2 - m1.
2. Buscar la densitat de l'aigua destil·lada a la temperatura de la determinació (interpolant si cal).
3. Calcular el volum del picnòmetre: Volum = Massa / Densitat.

d) Mesura amb el líquid problema:

1. Buidar i assecar el picnòmetre.
2. Omplir el picnòmetre amb el líquid problema.
3. Pesar el picnòmetre amb el líquid problema (m3).

e)Càlcul de la densitat del líquid problema

1. Calcular la densitat: Densitat = (m3 - m1) / Volum.

f) Repetició i tractament estadístic:

1. Repetir l'assaig per triplicat.
2. Presentar els resultats amb el tractament estadístic adequat.

g)Mesura amb densímetre

1. Determinar la densitat per immersió d'un densímetre adequat.
2. Fer l'assaig per triplicat.

Determinació de la Tensió Superficial amb Estalagmòmetre

1. Materials i Reactius

• Estalagmòmetre (o bureta de 5 mL)
• Aigua destil·lada
• Suport
• Tensioactiu
• Pinces
• Pipetejador

2. Procediment Experimental

1. Muntar l'estalagmòmetre (o bureta) verticalment.
2. Omplir l'estalagmòmetre amb la mostra:
   1. Posar la mostra en un vas de precipitats.
   2. Submergir l'extrem inferior de l'estalagmòmetre.
   3. Fer pujar el líquid amb un pipetejador.
   4. Enrasar correctament.
3. Deixar sortir el fluid gota a gota.
4. Comptar les gotes fins al segon enràs.
5. Repetir fins a obtenir 3 mesures amb la mateixa quantitat de gotes (o amb una diferència màxima d'una gota).
6. Repetir tot el procés amb aigua destil·lada.
7. Comprovar la variació del nombre de gotes amb diferents concentracions de solució tensioactiva (p. ex., dissolucions de sabó a l'1%, 3% i 10%).

Nota: Cada dissolució serà preparada per diferents grups.