¿Quieres aprender más sobre el viscosímetro de Brookfield? En Net Interlab te explicaremos todo lo que necesitas saber sobre este aparato. El estudio y medición de la viscosidad de los fluidos es extremadamente importante, por eso existen una gran variedad de aparatos que pueden utilizarse para este fin. En este post conocerás uno de los más famosos, cientos de expertos en el área recomiendan su uso debido a su eficacia.
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El estudio de la viscosidad se remonta a varios siglos, siendo postulado por primera vez por Isaac Newton, quien también propuso una fórmula. En este sentido, el físico sostuvo que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad.
Desde ese momento se empezó a hablar sobre la viscosidad dinámica. Esta última habla sobre fluidos que tienen una resistencia a las deformaciones graduales producidas por tensores cortantes o tensores de tracción. La unidad en la que se traduce es en centipoises o poise.
Por ejemplo, el agua tiene una viscosidad dinámica de 1 poise (P), mientras que un fluido como la miel cuenta con alrededor de 70 centipoises (cP). El médico fisiólogo francés Jean Léonard Marie Poiseuille, llegó a mejorar la técnica propuesta por Newton al estudiar el movimiento de líquidos en tuberías.
El estudio de la viscosidad fue creciendo con el tiempo y ahora es un elemento extremadamente importante. Para poder realizar las mediciones, se utilizan aparatos conocidos como viscosímetros, los cuales pueden variar en formas y tamaños.
Algo interesante sobre la viscosidad es que solo puede notarse o manifestarse cuando un fluido está en movimiento, cuando está en reposo adopta una forma específica; esto quiere decir que si colocas miel sobre un envase y no lo mueves, el fluido se mantendrá plano. Esto último sucede debido a que en este estado el líquido solo responde a la fuerza de gravedad.
Se pueden estudiar fluidos newtonianos y no newtonianos. El primero se trata de líquidos que tienen una viscosidad constante y lineal. En condiciones de presión y temperatura normal, los líquidos newtonianos son el agua, el aceite, la gasolina, el alcohol, el queroseno, el benceno y la glicerina.
Por otro lado, un fluido no newtonianos varía junto a la temperatura y tensión cortante aplicada, esto significa que su valor no es definido y pueden ser caracterizadas por las propiedades generadas en diferentes condiciones de flujo. Ejemplos: disoluciones jabonosas, pasta de dientes, mantequilla, queso, mermelada, ketchup, mayonesa, sopa, el magma, la sangre, la saliva, lodo y cemento, etc.
Ahora que conoces más sobre la viscosidad, llegó el momento de aprender sobre uno de los aparatos más utilizados en los laboratorios, el viscosímetro de Brookfield. Se trata principalmente de un elemento de medición el cual se rige por el principio de la viscosimetría rotacional.
Esto significa que el viscosímetro de Brookfield puede arrojar resultados al momento de aplicar una velocidad de giro constante sobre una aguja a varias temperaturas; los resultados son obtenidos gracias a la resistencia del elemento inmerso (la aguja) al giro aplicado.
La aguja es capaz de girar gracias a un motor síncrono a través de un resorte calibrado. Se puede observar la deformación del resorte en un indicador analógico. Cabe señalar que el viscosímetro de Brookfield puede efectuar mediciones rápidas de viscosidad a diversas velocidades de rotación.
Es utilizado para el estudio e identificación del comportamiento de fluidos no newtonianos. Cabe señalar que la aguja es intercambiable, por lo que puede emplearse para fluidos en un rango de viscosidad desde 100 cP hasta 8×10⁶ cP.
Algo interesante que debes saber es que esta herramienta de laboratorio tiene una gran presión de + -1% a la escala completa de la combinación de movimiento / velocidad empleada. Las versiones analógicas tienen una lectura en una escala graduada de 0 a 100.
El viscosímetro de Brookfield, al igual que la mayoría de los viscosímetros, debe ser correctamente instalado para que pueda arrojar los resultados deseados, cualquier error, ya sea en cantidad o mala colocación, puede ser perjudicial para el estudio.
En este sentido, debes saber que normalmente estas herramientas permiten realizar una medición en un vaso de precipitado estándar de 600 mL, lo cual es una ventaja; sin embargo, si la muestra es menor a 400 ml, puede llegar a convertirse en una clara desventaja. Para solucionar este problema, muchos viscosímetros de Brookfield cuentan con adaptadores para muestras inferiores.
Para su funcionamiento tienes que seguir una serie de pasos. Después de que el aparato esté montado, hay que encenderlo. Una vez hecho esto, si hay una aguja montada, debes retirarla; esto es para que el viscosímetro de Brookfield pueda realizar la calibración automática a cero.
Si cuentas con una muestra de fluido de 500 mL, viértela en el vaso precipitado y colócalo debajo del viscosímetro, asegúrate de que la muestra entre de forma segura. Ahora solo queda seleccionar el tipo de aguja, si no sabes cuál utilizar, tendrás que hacer varias pruebas para encontrar la correcta.
Al momento de montar la aguja tienes que evitar generar burbujas de aire. Si todo está listo, llegó el momento de presionar el botón SELECT SPINDLE y seleccionar la aguja seleccionada para el estudio del fluido. Luego configura la velocidad de rotación en SET SPEED y enciende el motor en la opción MOTOR ON/OFF.
Con la pantalla digital podrás observar el porcentaje de torca del motor. Debes tener cuidado en este punto pues si es mejor a 10%, significa que la medición no es precisa ni fiable. Si te llegase a suceder esto, te recomendamos probar con otra aguja o velocidad; esto también debes hacerlo si excede del rango del motor.
El porcentaje de la torca del motor debe estar entre 10% y 90%. Registra todos los datos de la pantalla y listo. Algo que debes hacer en cada fluido que estudies es asegurarte que el viscosímetro tenga la muestra montada y esté en posición elevada antes de colocar la muestra en el vaso de precipitado.
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