Recursos para ingeniería química: Uso del viscosímetro Stokes

Este manual está diseñado para el uso del viscosímetro Stokes de CIDEPE.

Descripción del equipo

Este consta de:

un tubo de vidrio que contiene el fluido de trabajo,
un conjunto de bolas metálicas de diferentes diámetros y pesos,
una regla detrás del tubo permite colocar los sensores en las posiciones deseadas,
un sistema automatizado para la medición del tiempo con programas para calcular la velocidad mediante 5 sensores. En el manual del equipo original, se denomina multicronómetro.

Tenga en cuenta que el tiempo en el multicronómetro se expresa en segundos, pero las lecturas se separan con una coma.

Los sensores se activan ante la presencia de cualquier objeto entre el emisor de luz y su receptor. Sin embargo, un fluido transparente en un tubo transparente resulta conveniente para este tipo de medición.

El multicronómetro tiene diferentes funciones según las posibles maneras de calcular la viscosidad dinámica. Por ejemplo, puede configurar el equipo para que lea el tiempo entre sensores o, directamente, la velocidad media.

Dado que el multicronómetro fue diseñado para varios otros equipos/experimentos, no todas las funciones son compatibles con las mediciones de viscosidad. Por lo tanto, solo debe utilizarse la función F1 (2 a 5 sensores) para mediciones de viscosidad.

También puede utilizar la función F11 (prueba de sensor) si sospecha que alguno de los sensores funciona mal.

Fig. 01. Viscosímetro Stokes de CIDEPE

Configuración del viscosímetro

Esta operación debería ser bastante sencilla. Siga estos pasos:

Llene el tubo con un líquido transparente de densidad conocida a la temperatura de trabajo. Puede usar agua, glicerina o alcohol.
A continuación, seleccione la esfera con la que desea comenzar a realizar las pruebas. Es decir, puede medir la viscosidad utilizando esferas de diferentes materiales y tamaños. Sería interesante analizar los efectos de estos parámetros en sus mediciones.
Configure el multicronómetro para que funcione con sensores F1 de 2 a 5.
Deje que la esfera caiga para iniciar las mediciones de forma automática.
Consulte sus mediciones en el menú.

Algunos comentarios sobre los sensores F1 2 a 5

Sigue las siguientes imágenes para empezar a usar esta función correctamente. Debes tener todo lo demás listo.

En el menú, selecciona la función F1.

Fig. 02. Presione el botón central para aceptar y comience a configurar esta función.

Una vez aceptado, el multicronómetro pasará a otra pantalla solicitando el número de sensores: 2 o 5.

Fig. 03. Elija entre solo dos opciones: 2 o 5 sensores. En este ejemplo, solo se usarán 2 sensores. Por lo tanto, pulse el botón izquierdo.

Tenga en cuenta que si uno de los sensores no funciona, la función F1 quedará completamente inutilizable. Esto se debe a la programación del multicronómetro.

Una vez seleccionado el número de sensores operativos, se le pedirá que introduzca la distancia vertical entre ellos (si solo utiliza dos) o la distancia de cada sensor al sensor más alto (si utiliza cinco).

Fig. 04. Se le pregunta si desea introducir la distancia. Dado que buscamos mediciones de velocidad, es necesario introducir las distancias.

Fig. 05. Debes usar los 4 botones de la derecha para introducir la distancia entre los sensores. Usa los botones arriba y abajo para cambiar entre 0 y 9, y los botones izquierda y derecha para cambiar entre las posiciones numéricas.

Para este fin el equipo también dispone de una regla fijada detrás del tubo de vidrio.

Fig. 06. Regla para medir la distancia entre los sensores en el viscosímetro Stokes CIDEPE.

En el presente caso, la distancia entre los sensores fue de 210 mm. Esto se muestra a continuación.

Fig. 07. Establecer la distancia entre el primer y el último sensor.

Una vez hecho esto, como se muestra en la Fig. 7, se pulsa el botón "Aceptar". Ya casi hemos terminado.

El programa pregunta si se desea iniciar el experimento.

Fig. 08. Si desea iniciar las mediciones, debe lanzar la pelota al líquido. A continuación, el programa empezará a tomar medidas de tiempo.

El programa comienza a leer automáticamente una vez que la bola cae en el fluido y pasa por todos los sensores hasta el final. Además, el programa se detiene automáticamente una vez que la bola ha pasado el último sensor.

Los resultados se presentan en una pantalla adicional. El programa pregunta si desea ver los resultados o repetir el experimento.

Fig. 09. Una vez finalizado el experimento, se le mostrará la pantalla como se muestra arriba. ¿Desea ver los resultados o repetir las mediciones?