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Viscosímetros de Ostwald

Los viscosímetros de Ostwald son los más antiguos de todos, pero siguen siendo un aparato perfecto para medir la viscosidad de la mayoría de fluidos. En esta página te traemos toda la información relacionada con este instrumento, así como los mejores modelos disponibles en la actualidad, para que puedas realizar tus propios estudios con material de calidad.

Catálogo de Viscosímetros de Ostwald al Mejor Precio

Método del Viscosímetro de Ostwald

El Viscosímetro de Ostwald es un aparato de laboratorio conformado por un tubo de vidrio de vidrio en forma de U modificado para calcular la viscosidad.

Este tipo de viscosímetros permite medir la viscosidad de líquidos transparentes y opacos, aunque no con máxima precisión. Sin embargo, son lo suficientemente buenos para estudios que no requieran altos niveles de perfección, como prácticas en laboratorios escolares o estudios sencillos de pinturas y otros productos. Si lo que se busca es una mayor precisión, los viscosímetros rotacionales son una mejor elección.

Partes de un Viscosímetro de Ostwald: El Viscosímetro Capilar por Excelencia

esquema de las partes de un viscosimetro capilar de ostwald
Esquema de un viscosímetro de Ostwald.

Las partes de las que se componen los viscosímetros de Ostwald son: el tubo principal (el de la derecha en la imagen), por el que se introduce el líquido; el bulbo principal, con las marcas de nivel A y B, donde se controla el descenso de la muestra; la zona capilar, justo debajo del bulbo principal; y el bulbo secundario, que permite almacenar el líquido sin necesitar un tubo demasiado largo.

Cómo Funciona un Viscosímetro de Ostwald

En este viscosímetro se utilizan distintas cavidades como marcas para cronometrar el tiempo que tarda en caer el fluido desde una marca hasta la otra. Dependiendo la duración de este lapso, la viscosidad del mismo será mayor o menor, siendo proporcional al tiempo empleado.

Debido a esto, las medidas con este tipo de viscosímetros debe realizarse junto con un cronómetro y un termómetro, el cual permitirá medir la temperatura de la muestra, ya que esta influye en su viscosidad, y deberá tenerse en cuenta a la hora de calcularla.

Tras haber medido el tiempo en pasar de una marca a la otra y la temperatura a la que se encuentra, para obtener la viscosidad del fluido será necesario utilizar una variación de la fórmula de la Ley de Poiseuille explicada más adelante.

Fundamento Teórico e Historia

origen del viscosimetro de oswalt
Wilhelm Ostwald es el creador de este tipo de viscosimetros.

Ideado por Wilhem Ostwald (1853-1932), este instrumento reométrico hace uso de la gravedad, una forma bastante sencilla de medir la viscosidad sin hacer uso de tecnología excesivamente sofisticada, lo que reduce su precio.

El principio físico y químico detrás de su funcionamiento es el rozamiento provocado por las fuerzas intermoleculares del fluido contra las paredes del propio tubo.

Cuanto más fuertes sean estas fuerzas, mayor será la resistencia que tendrá este a descender por el reducido espacio, aumentando así el tiempo que tarda en alcanzar la marca inferior y, por tanto, la viscosidad registrada con este instrumento de laboratorio.

La temperatura del fluido debe controlarse durante este proceso debido a que la viscosidad depende en gran medida de la temperatura a la que se encuentre, como demostró Svante August Arrhenius y, anteriormente, el español J. de Guzmán Carrancio en 1913.

Usos y Cuidados del Viscosímetro de Ostwald

Los viscosímetros de Oswald, como otros instrumentos para medir la viscosidad similares, requiere de ciertos procedimientos para llevar a cabo las mediciones con ellos. A continuación, te explicamos tanto la forma de realizar experimentos con ellos como las técnicas para mantenerlos en buen estado antes, durante y después de usarlos.

Cómo Introducir el Líquido Hasta la Medida Deseada

La mejor forma de hacer subir el líquido por el lado del viscosímetro con las marcas es mediante el uso de un aspirador de pipetas (también llamado pera). De esta forma, se evitan problemas de seguridad por aspiración de gases tóxicos producidos por el fluido. Sin embargo, para realizar las medidas se ha de retirar, ya que se deben efectuar con los extremos libres

Por ello, la mejor forma de proceder es haciendo subir la muestra por el lado con las señales hasta superar la más alta, quitar el aspirador y poner el dedo en su lugar rápidamente, lo que hará que deje de descender. De esta forma, se puede regular el nivel hasta que se sitúe exactamente en la marca superior.

Control de la Temperatura

Se puede controlar la temperatura a la que se encuentran tanto el viscosímetro como el fluido mediante un baño termostático, es decir, introduciendo el viscosímetro en un líquido a la temperatura a la que se desee operar. Este líquido deberá ser transparente para que se puedan tomar medidas fácilmente.

Si, por algún motivo, no se quisiera hacer uso de baños termostáticos se pueden tomar medidas de la temperatura de la muestra justo antes y justo después de realizar cada medida, y calcular la media de ambas en el caso de que haya una variación perceptible.

El mejor instrumento para este tipo de mediciones (en las que el líquido se encuentra dentro del tubo) sería con un termómetro electrónico o muy estrecho. El termómetro electrónico garantizaría una mayor precisión, ya que realiza las medidas más rápidamente, reduciendo así su error.

Cuidados Básicos de este Instrumento de Laboratorio

En principio, al ser un aparato en el cual la pureza de la muestra es bastante importante, el principal proceso de mantenimiento es la correcta limpieza del mismo.

Para ello, el viscosímetro debe limpiarse con jabón neutro y agua y frotarse con una escobilla para material de laboratorio justo después de ser utilizado. En lugar de jabón neutro y agua también pueden utilizarse distintos detergentes especializados, que permitirán eliminar las impurezas en mayor medida, como Alconox, LiquiNox, Solujet, Citranox o Citrajet.

Si no se limpiase inmediatamente, se debería dejar al menos en un espacio del laboratorio destinado a material sucio conteniendo agua y jabón neutro, para más tarde ser limpiado correctamente.

Asimismo, es recomendable guardar los viscosímetros de Ostwald en lugares donde estén protegidos de golpes o productos químicos que puedan deteriorarlos o ensuciarlos. Lo mejor para esto es que se encuentren en una caja donde estén envueltos en algún tipo de paño que prevenga que un golpe a la maleta haga chocar unos con otros.

Fórmula de Determinación de la Constante de un Viscosímetro de Ostwald y Cálculo de la Viscosidad

Los cálculos a realizar son bastante sencillos, siendo el procedimiento el explicado en el siguiente vídeo:

calcular constante de un viscosimetro de ostwald
En este vídeo se explica el procedimiento para realizar cálculos con viscosímetros Ostwald.

Si ya cuentas con la constante del viscosímetro porque el fabricante la incluía en la documentación del mismo, podrás evitar tener que realizar mediciones del tiempo que tarda en fluir el agua por el mismo, reduciendo los cálculos significativamente.

Prácticas con Viscosímetros de Ostwald

Si quieres aplicar estos aparatos a la realización de estudios en el laboratorio necesitarás seguir un procedimiento adecuado. A continuación te explicamos este procedimiento y los materiales necesarios, que te permitirán realizar casi cualquier tipo de análisis con estos viscosímetros manteniendo una gran rigurosidad.

Material Necesario

Los elementos que deberemos reunir para cualquier experimento que involucre este tipo de viscosímetros será:

  • Un cronómetro.
  • Un termómetro, preferiblemente eléctrico para evitar problemas con el mercurio y para obtener una medida más precisa.
  • Un líquido del cual queramos medir su viscosidad con un Ostwald.

Una vez tengamos esto, podemos comenzar con la experimentación.

Procedimiento Experimental

Para realizar las medidas con el viscosímetro, deberemos seguir las directrices dadas en el apartado de uso del viscosímetro, ubicado más arriba. Para evitar cometer errores aleatorios, realizaremos al menos tres medidas y calcularemos su media, que será el valor que tomaremos como el real para la viscosidad del fluido.

Cálculos a Realizar

Las operaciones matemáticas a realizar son las explicadas en el apartado de la fórmula de los viscosímetros Ostwald.

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