laboratorio viscocidad

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ING. DE PETRLEO Y PETROQUMICA Propiedades Fsico Qumicas de Hidrocarburos

Laboratorio N3 Viscosidad Cinemtica e ndice de Viscosidad Pgina 1

1. Objetivos. Determinacin de la viscosidad mediante el mtodo de ensayo ASTM D445. Parmetros de precisin con respecto al ensayo realizado. Determinacin del ndice de viscosidad mediante la norma ASTM D2270 Conocer en base a los datos obtenidos el uso y seleccin de viscosmetros

adecuados para el ensayo.

2. Introduccin terica.

Alcance: El alcance de este ensayo mediante una serie de procedimientos que se especifica para la medicin de viscosidad cinemtica tanto para lquidos transparentes como lquidos opacos viene a ser:

Viscosidad Cinemtica La viscosidad es la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesin moleculares. La viscosidad solo se manifiesta en lquidos en movimiento, se ha definido la viscosidad como la relacin existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinmica Se conoce tambin otra viscosidad, denominada viscosidad cinemtica, y se

representa por Para calcular la viscosidad cinemtica basta con dividir la viscosidad dinmica por la densidad del fluido.

Parmetros de Precisin Existe 3 parmetros para la norma ASTM D445 Determinabilidad: diferencia entre las determinaciones sucesivas obtenidas con el mismo operador en un mismo laboratorio usando el mismo equipo a un resultado nico que a la larga exceder, dentro de una operacin normal y correcta del presente mtodo de ensayo, los valores indicado, solo en un caso de veinte.



Repetibilidad: diferencia entre los resultados sucesivos obtenidos del mismo operador con el mismo laboratorio con el mismo equipo de ensayo, que a la larga y en una correcta y normal aplicacin del presente ensayo, exceder los valores indicados solamente en un caso de veinte.

Reproducibilidad: diferencia entre dos resultados nicos e independientes obtenidos en diferentes operadores que trabajan en laboratorios distintos con un material de ensayo nominalmente idntico, que a la larga y en una correcta y normal aplicacin del presente ensayo, exceder los valores indicados abajo solo un caso de veinte



3. Materiales y Reactivos.

-Viscosmetros capilares de vidrio -Sujetadores de viscosmetros. -Bao de temperatura controlada. -Cronometro. -Termmetros (46C)

-cido Crmico (Solucin limpieza) -Solventes voltiles de Petrleo o Nafta -Acetona -Agua destilada

Fig.1 Lado Izquierdo Bao de temperatura controlada , Cronmetro, Lado Derecho Viscosmetros de Cannon-Fenske junto a la envase de muestra (Crudo Residual Terramar).



4. Procedimiento Experimental realizado en el Laboratorio. Se trabaj con un lquido oscuro (Muestra de Crudo Residuales Terramar), y con algunas consideraciones que previamente ya se haban realizado.

a. Se vierte una cantidad de lquido suficiente para llenar los viscosmetros en un vaso de precipitado.

b. Se calienta (bao mara) alrededor de 30min, seguidamente se tapa hermticamente y se agita por 60s.

c. Se carga el viscosmetro con ayuda de una bomba de aire.

Fig.3 Viscosmetro cargado con el Residual

d. Se monta el viscosmetro en un bao hasta alcanzar la temperatura de 50C

Fig.2 Residual siendo calentado y agitado.



Fig.4 Montaje del viscosmetro cargado en el

bao de temperatura.

Fig.5 Viscosmetros 350, 400 ya montados en

el bao de temperatura

e. Se espera alrededor de 30-60min hasta que el lquido fluya libremente hasta que llegue al primer menisco.

f. Se toma medida del tiempo en el cual el lquido fluye del primer menisco al segundo para el primer bulbo y seguidamente para el segundo bulbo.



5. Resultados.

Viscosmetro 450

2.459 1.667167

393.18 576.6

966.83 961.288

Viscosmetro 400

1.2262 0.8282

775.61 190745

951.03 950.28

6. Clculos. Los parmetros de precisin del ensayo. Determinabilidad

Viscosmetro 450 Viscosmetro 400

Para el caso de Residuales a 50C se trabaja con: d=0.017y

Verificando la Determinabilidad

| |

Para el caso de Residuales a 50C se trabaja con: d=0.017y

Verificando la Determinabilidad

| |



Repetibilidad

Para el clculo de la Repetibilidad se trabajara mediante la frmula de Residuales a

50C

Verificando la Repetibilidad:

Reproducibilidad

Para la reproducibilidad de Residuales a 50C

Como | | Cumple los requerimientos dados para el ensayo realizado



Solucin: 1

1 Anlisis 2 Anlisis

Determinabilidad

Para el Diesel

Verifica la condicin de ensayo

Determinabilidad

Para el Diesel

Verifica las condiciones de ensayo.

Para la Repetibilidad , como tenemos diesel en el ensayo su parmetro de Repetibilidad est dado por :

Cumple las condiciones de ensayo

Para la Reproducibilidad: Dato:

Estima las condiciones para los clculos y ajuste que hubo.

Solucin 2

Procedimiento B (IV>100)



Solucin 3

Bajo esta condicin de IV , se realiza el procedimiento A:

Se interpolar los valores:

L H

6.70 71.290 45.330

6.77 72.823 46.107

6.80 73.480 46.440

Se reemplaza en la frmula:

7. Observaciones.

Se obviaron los primeros pasos del procedimiento por cuestiones de tiempo

El tampn usado en un viscosmetro no fue el adecuado.

Se obvio la medicin de tiempo del viscosmetro 350, puesto que el avance del fluido en el viscosmetro era lento.

Tener cuidado en el control de temperatura de los termmetros del equipo, no se llev a cabo una correcta supervisin.



8. Recomendaciones. Al ser procedimientos estandarizados el cuidado estara en llevar a cabo los

pasos de manera correcta, evitando los errores que se mencionan en la gua.

El uso de viscosmetros viene dado de acuerdo a los rangos de viscosidades en el cual se trabajar de ah la importancia al escoger los viscosmetros

Procurar usar los materiales adecuados, se not complicaciones en el tema del tampn en uno de los viscosmetros, lo que gener una aceleracin en el movimiento del fluido, pudiendo as generar una modificacin en la medicin del tiempo.

El tiempo de medida para la lectura de los avances de fluido tiene que estar entre (200s-1000s), una lectura menor o mayor indicara que el viscosmetro no fue el adecuado.

En la prctica se obviaron los primeros pasos por problemas internos, se debe procurar reducir en lo mnimo estos problemas de logstica.

La carga del fluido al viscosmetro se debe procurar un correcto manejo evitando derrames externos que dificulten la visin.

9. Conclusiones

En el caso del ensayo llevado en el laboratorio se trabaj con un lquido opaco, mediante el procedimiento estandarizado ASTM D-445 que trabaja la viscosidad mediante la medicin del tiempo, se calcul lo siguiente:

Los parmetros de precisin obtenidos son: I) Determinabilidad

Viscosmetro 450 Viscosmetro 400

II) Repetibilidad



III) Reproducibilidad

Con el dato de , se hall:

Para el ndice de Viscosidad se sigui el procedimiento de la norma

ASTM D 2270, y los datos del cuestionario (pregunta 2) que previamente ya se resolvi.

Procedimiento B (IV>100)

Se usaron 3 viscosmetros (350,400 ,450) para la obtencin de viscosidad del lquido oscuro. Viscosmetro 350: Se descart porque el avance era lento, despus de ms de 2 horas de practica el lquido an no llegaba al primer bulbo Viscosmetro 400: Se trabaj y tomo medida del tiempo , el problema estuvo en la lectura del segundo bulbo, donde el tiempo sobrepaso los 1000s , lo que generara un descarte del viscosmetro, pues el tiempo se tiene que encontrar en el rango 200s-1000s Viscosmetro 450: Es el viscosmetro ms adecuado del ensayo, generando as medidas de tiempo dentro el rango establecido. Se resumen en la sgte. Tabla los rangos de viscosidades segn el Viscosmetro

Talla N Rango de Viscosidades

200 20-100cSt

300 50-200cSt

350 100-500cSt

400 240-1200cSt

450 500-2500cSt

La viscosidad hallada del lquido fue:

Para este resultado hallado los viscosmetros adecuados seran 400, 450. Como previamente se mencion la lectura en el 2 bulbo del viscosmetro 400 supero los 1000s generando un descarte de este. El viscosmetro apropiado para el ensayo es el viscosmetro 450 como se puede constatar.

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