Anlisis de resultados

El viscosmetro de Ostwald es un instrumento que mide la viscosidad dinmica de un fluido con respecto al tiempo de vaciado, dicha relacin est dada por la siguiente ecuacin .

K : constante que es propia de cada viscosmetrot: tiempo de vaciado (s)

La constante del viscosmetro (K) generalmente es reportada por el fabricante o sus valores se encuentran tabulados. Estos valores generalmente se determinan por calibracin utilizando agua como liquido de referencia debido a la viscosidad y la densidad las cuales son muy conocidas.

En el caso de la bureta, la viscosidad se calcula mediante la siguiente ecuacin debido a que esta no posee una constante K definida se debe calcular mediante la ecuacin 3 y para este caso

(2)

: densidad calculada con el picnmetro para cada solucin (g/ml)t: tiempo de vaciado (s)

(3)

Ambos resultados de clculos se pueden apreciar en los cuadros 4 y 6

Para las composiciones molares de etanol-agua trabajadas (10%,25%,50%,75%,90%) para calcular viscosidad tanto con el viscosmetro como con la bureta se puede notar que.. y sus grficos se comportan de la siguiente manera, en la figura tal. Ambos mtodos funcionan para calcular la viscosidad, pero el que da valores ms cercanos a los reales es el de

El valor que se considera como real o terico, se calcula mediante la siguiente ecuacin:

Que segn Perry, es el comportamiento ideal de una disolucin orgnica acuosa de una mezcla binaria. En el cuadro 7 se encuentran los clculos respectivos. Perry, R. y Green, D. (2008).

En los Cuadros 8 y 9 respectivamente aparecen los porcentajes de error de la bureta y del viscosmetro. En la bureta se presentan valores sumamente altos, tanto que el mnimo es de 88% de error y el mximo de 126 % de error. Para el viscosmetro

Entre los posibles errores que afectaron se pueden mencionar, que en la determinacin de la viscosidad terica se trabajan con los valores de la viscosidad de al agua y etanol puros a 20C, sin embargo en la prctica la temperatura del ambiente era un poco mayor, por lo tanto se puede considerar como una fuente de error.Adems otro posible error importante en considerar es el hecho de que el mtodo utilizado para calcular la viscosidad terica de la disolucin no considera los efectos del mezclado de la disolucin, puesto que no se trata de una disolucin ideal

Con respecto a la precisin de ambos mtodos se tiene que no es posible determinarla ya que no se analiz la prctica en condiciones de repetibilidad por lo que se tiene un nico valor de tiempo de vertido a cada concentracin en cada uno de los instrumentos.

Se realiz un anlisis estadstico con el fin de determinar si existe una diferencia significativa entre obtener la viscosidad con un viscosmetro de Ostwald y una bureta.Se plantea la siguiente hiptesis.

Tal como se muestra en el Metodologa de Clculo, se obtiene con una significancia de 0,025 que .

Sera de esperar que el instrumento ms exacto fuese el viscosmetro de Ostwald ya que este instrumento es fabricado especficamente para esta determinacin, pero

Las curvas de tiempo observado versus tiempo estimado, para ambos mtodos, se muestran en la Figura y Figura . Su utilidad consiste en la comprobacion de la linealidad que debe de haber entre dichas variables. Esta condicion de linealidad no se satisface en ninguno de los dos casos, ya que ambas rectas presentan coeficientes de correlacin cercanos a cero, cuando lo esperado sera que fueran cercanos a uno. Esto evidencia que en efecto, hay un error en las lecturas de los tiempos en cada caso. Por lo cual una recta de mejor ajuste es intil en ambos casos.

Posterior al anlisis de la mezcla etanol- agua se procedi al estudio de la variacin de la viscosidad de un aceite lubricante con la temperatura. La viscosidad es la propiedad ms importante de este tipo de aceites y la temperatura tiene particular influencia sobre la viscosidad. Segn Harry, el aumento de la temperatura reduce la viscosidad, ya que al aplicar temperatura sobre el aceite, ste pierde consistencia y gana fluidez. Molecularmente la sustancia adquiere energa y se dispersa de tal manera que su disposicin molecular cambia y se vuelve menos denso. (Harry, 1993) .Segn la Figura # se puede observar que el primer dato est totalmente sesgado, porque no se comporta segn la teora, mientras que los otros tres datos si se comportan bien. Un posible error causante de este comportamiento grfico pudo ser que el manejo del viscosmetro no fue adecuado, porque su uso an no estaba comprendido del todo y era la primera vez que se usaba.

Figura #. Variacin de la viscosidad con respecto a la temperatura

Cuadros de Resultados

Cuadro x. Viscosidad medida con bureta y viscosmetro del etanol a diferentes concentracionesSolucin (%Molar)Viscosidad Dinmica con la Bureta (Pa*s)Viscosidad Dinmica con el viscosmetro (Pa*s)

1000,0019920,0021315

900,0022260,0023302

750,0022720,0030215

500,0024520,0030623

250,0023490,0021942

100,0023030,0016182

Cuadro x. Viscosidad del lubricante medida con un viscosmetro de OstwaldTemperatura (C)Viscosidad Cintica con viscosmetro de Otswald (cSt)

2633,68

3536,4

5035,92

6035,52

Cuadro x. Comparacin de los porcentajes de error entre el viscosmetro y la bureta.

Porcentaje de Error

BuretaViscosmetro

100,077,6

88,8197,7

98,1263,4

123,6279,3

124,1209,3

125,7158,6

Datos Experimentales

Cuadro 1. Resultados del tiempo de vaciado del etanol en una bureta a diferentes concentraciones.

Solucin (% Molar)Tiempo de vaciado

Bureta (0,01 s)Viscosmetro (0,01 s)

10035,945,41

9036,935,44

7537,256,97

5037,856,65

25354,6

1033,783,34

Cuadro 2. Resultados de la densidad del etanol medida desde un picnmetro a diferentes concentraciones

Solucin (% Molar)Densidad (g/mL)

1000,788

900,8567

750,867

500,921

250,954

100,969

Cuadro 3. Tiempo de vaciado del lubricante utilizando un viscosmetro deOstwald

Temperatura (C)Tiempo de Vaciado (s)

264,21

354,55

504,49

604,44

Muestra de Calculo

- Calculo de la Viscosidad para las disoluciones de Etanol.

C.1 Viscosidad dinmica de las disoluciones etanol-agua utilizando la bureta de 50 ml

C.2 Viscosidad cinemtica de las disoluciones etanol-agua utilizando el viscosmetro de Ostwald

C.3 Viscosidad dinmica de las disoluciones etanol-agua utilizando la viscosidad cinemtica anterior al emplear el viscosmetro de Ostwald.

- Clculo de la Viscosidad del aceite lubricante,C.4 Viscosidad cinemtica del aceite lubricante a 35C utilizando el viscosmetro de Ostwald

-Clculo de la viscosidad terica.C.5 Viscosidad terica de la disolucin etanol-agua a diferentes concentraciones utilizando los valores tericos de viscosidad del agua y del etanol de 0,01002 g/(cm s) y 0,012 g/(cm s) respectivamente, tomados a 20C segn el CRC Handbook of Chemistry and Physics.

-Clculo del porcentaje de error de la viscosidad

C.6 Porcentaje de error entre la viscosidad terica y la viscosidad dinmica para el etanol al 10%.