Un viscosímetro de tipo Ubbelohde o viscosímetro de nivel suspendido es un instrumento de medición que utiliza un método capilar para medir la viscosidad . [1] [2] Se recomienda para soluciones de polímeros celulósicos de mayor viscosidad . La ventaja de este instrumento es que los valores obtenidos son independientes del volumen total. El dispositivo fue desarrollado por el químico alemán Leo Ubbelohde (1877-1964).
ASTM y otros métodos de prueba son: ISO 3104, ISO 3105, ASTM D445, ASTM D446, ASTM D4020, IP 71, BS 188. [3] [ cita requerida ]
El viscosímetro Ubbelohde está estrechamente relacionado con el viscosímetro Ostwald . Ambos son piezas de vidrio en forma de U con un depósito en un lado y una bombilla de medición con un capilar en el otro. Se introduce un líquido en el depósito y luego se aspira a través del capilar y el bulbo de medición. Se permite que el líquido regrese a través del bulbo de medición y el tiempo que tarda el líquido en pasar a través de dos marcas calibradas es una medida de viscosidad. El dispositivo Ubbelohde tiene un tercer brazo que se extiende desde el final del capilar y se abre a la atmósfera. De esta manera, la altura de presión solo depende de una altura fija y ya no del volumen total de líquido.
Determinación de viscosidad
Dr. Leo Ubbelohde , el inventor del viscosímetro Ubbelohde
La determinación de la viscosidad se basa en la ley de Poiseuille :
donde t es el tiempo que tarda un volumen V en eluir. El radiodepende de R como el radio capilar , de la presión media aplicada P, de su longitud L y de la viscosidad dinámica η .
La altura de presión promedio viene dada por:
con ρ la densidad del líquido, g la gravedad estándar y H la altura promedio del líquido. De esta forma se puede determinar la viscosidad de un fluido.
Normalmente, la viscosidad de un líquido se compara con la de un líquido con un analito, por ejemplo, un polímero disuelto en él. La viscosidad relativa viene dada por:
donde t 0 y ρ 0 son el tiempo de elución y la densidad del líquido puro. Cuando la solución está muy diluida
la denominada viscosidad específica se convierte en:
Esta viscosidad específica está relacionada con la concentración del analito a través de la viscosidad intrínseca [η] por la serie de potencias :
o
dónde se llama número de viscosidad .
La viscosidad intrínseca se puede determinar experimentalmente midiendo el número de viscosidad en función de la concentración como la intersección del eje Y.
Referencias
- ^ Introducción a los polímeros RJ Young ISBN 0-412-22170-5
- ^ https://www.chemistryworld.com/opinion/ubbelohdes-viscometer/3007761.article
- ^ Viscosímetro ASTM Ubbelohde