seguridad e higiene en planta piloto:

seguridad e higiene en planta pilotTP N° 1: utilización del viscosímetro  y determinación de viscosidad de sustancias incógnitas.

NOMBRE: Juan Gabriel Bardin.

 Fundamentación: el trabajo práctico se basa en la determinación de la viscosidad de una sustancia. Como se sabe la viscosidad es la inversa de la fluidez, y esta puede variar significativamente con la temperatura. Existen sustancias que pueden incrementar, disminuir o mantener su viscosidad con el aumento de la temperatura.

Elementos necesarios: viscosímetro de rotación, vasos de precipitados, manta eléctrica.

Drogas utilizadas: aceites comestibles,  grasas comestibles y aceites minerales.

Técnica operatoria: se procede a agregar las distintas muestras en sendos vasos de precipitados identificados y se toma la viscosidad anotando la temperatura inicial. Posteriormente se comienza a incrementar la temperatura colocando el vaso de precipitado dentro de la manta eléctrica y se comienza a registrar la viscosidad cuando el incremento de temperatura supere el grado.

Esto se realiza con todas las muestras existentes. El aumento de temperaturas debe producirse hasta que la viscosidad se mantenga constante.

Anotar todos los datos recabados para luego realizar la grafica correspondiente.

Cuestionario:

1)      ¿Qué es la vizcidad?

2)      ¿cuál es la variable a tener en cuenta para su modificación?

3)      ¿a que se denomina sustancias newtonianas y no newtonianas?¿que son las sustancias tixotrópicas?

1)      La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.

      Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo: una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en dirección paralela a la mesa.) En este caso (a), el material sólido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su rigidez.

Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).

Deformación de un sólido por la aplicación de una fuerza tangencial.

En los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad. Es su pequeña magnitud la que le confiere al fluido sus peculiares características; así, por ejemplo, si arrastramos la superficie de un líquido con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar, las capas inferiores no se moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial, mientras que las capas superiores fluyen con facilidad. Igualmente, si revolvemos con una cuchara un recipiente grande con agua en el que hemos depositado pequeños trozos de corcho, observaremos que al revolver en el centro también se mueve la periferia y al revolver en la periferia también dan vueltas los trocitos de corcho del centro; de nuevo, las capas cilíndricas de agua se mueven por efecto de la viscosidad, disminuyendo su velocidad a medida que nos alejamos de la cuchara.

2)      La variable tener en cuenta para su modificación es la temperatura; la gran mayoría de los fluidos disminuyen su viscosidad a medida que aumenta la temperatura, aunque también hay casos en los que ocurre todo lo contario, y otros en que la viscosidad no sufre grandes cambios a medida que se modifica la temperatura.

3)      Fluidos newtonianos:

Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal y pasa por el origen, es decir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.

       Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.

Matemáticamente, el rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se puede representar por la relación:

Donde:

 es la tensión tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades detención o presión ([Pa]).

 es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en [Pa·s] o [kp·s/cm²].

 es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano en el que estamos calculando la tensión tangencial, [s⁻¹].

Fluido no newtonianos:

Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.

Fluidos trixotropicos: Tixotropía es la propiedad de algunos fluidos no newtonianos y pseudoplásticos que muestran un cambio dependiente del tiempo en suviscosidad; cuanto más se someta el fluido a esfuerzos de cizalla, más disminuye su viscosidad. Un fluido tixotrópico es un fluido que tarda un tiempo finito en alcanzar una viscosidad de equilibrio cuando hay un cambio instantáneo en el ritmo de cizalla. Sin embargo no existe una definición universal; el término a veces se aplica a los fluidos pseudoplásticos que no muestran una relación viscosidad/tiempo. Es importante tener en cuenta la diferencia entre un fluido tixotrópico y otro pseudoplástico. El primero muestra una disminución de la viscosidad a lo largo del tiempo a una velocidad de corte constante, mientras que el último muestra esta disminución al aumentar la velocidad de corte. A los fluidos que exhiben la propiedad opuesta, en la que la agitación a lo largo del tiempo provoca la solidificación, se les llama reopécticos, a veces anti-tixotrópicos, y son mucho menos comunes.

Trabajo practico:

Se trabajo con 2 aceites de distinta índole, uno de ellos es de motor( el perteneciente a la primera grafica) y el segundo es de aceite de caja de velocidad de auto( 2da grafica).

Las graficas con los datos serán proporcionadas al final del practico en una hoja aparte.

Conclusión:  según los datos obtenidos se puede afirmar que la primer muestra de aceite mineral muestra menos viscosidad que la muestra  2 a bajas y medias temperaturas, pero que a medida que se aumenta la temperatura la viscodad de la muestra 2 decae a los mismos valores que la muestra 1, y se puede suponer que a mayores temperaturas que las que se han trabajado el aceite de la muestra 1 sera mas viscoso que el de la muestra 2.

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