Un viscosímetro es un dispositivo que sirve para medir la viscosidad de los líquidos y las propiedades de flujo de los mismos. Estos equipos tienen diversas aplicaciones en diferentes tipos de sustancias y materiales, tales como aceite, plástico, pinturas, recubrimientos, adhesivos, cera y asfalto. De igual manera, es utilizado en la industria de alimentos y bebidas y en la fabricación de artículos de aseo personal.
Al momento de escoger un equipo debemos considerar aspectos como, tipo de viscosidad que se medirá, entorno donde se realizará la medición (entorno de laboratorio, en movimiento, otro lugar). De igual manera, es útil considerar la complejidad o variedad de los materiales que se medirán.
Tipos de viscosímetros
Se pueden clasificar en las siguientes categorías:
- Capilares.
- Rotacionales.
- De vibración.
- De propósito especial.
Viscosímetros capilares
Constituyen los más simples que se encuentran disponibles y básicamente son instrumentos de laboratorio. Existe una amplia variedad y de manera general, los podemos dividir en tres grupos, Ostwald modificados, de nivel suspendido para líquidos transparentes y de flujo inverso para líquidos transparentes y opacos.
- Viscosímetros Ostwald modificados: se utilizan para la determinación de la viscosidad cinemática de líquidos transparentes. Aquí se incluyen varios dispositivos, entre ellos los dispositivos de tubo en U.
- Viscosímetros de nivel suspendido para líquidos transparentes: permite que el líquido que se está evaluando, se conserve suspendido en el capilar y lo mantenga lleno.
- Viscosímetros de flujo inverso para líquidos transparentes y opacos: el líquido en evaluación fluye hacia el bulbo de sincronización, que se ha mantenido seco, lo que facilita la medición del tiempo de flujo del líquido, especialmente de líquidos opacos.
Viscosímetros rotacionales
Miden la velocidad a la que gira un cuerpo en un medio viscoso. Debido a que se controla la velocidad de rotación, la cantidad de fuerza necesaria para girar el cuerpo, se utiliza para calcular la viscosidad. De manera general, consisten de un contenedor o copa para la muestra, combinada con el elemento que se sumerge en el líquido que se encuentra en evaluación.
Estos equipos pueden funcionar de acuerdo a dos principios, de Searle y de Couette. En el primero, el motor mueve el elemento sumergible dentro de la copa fija. En el segundo, el motor mueve el contenedor o copa, mientras el elemento sumergible permanece estacionario. En la actualidad, la mayoría de los viscosímetros rotacionales comerciales, incorporan el principio Searle.
En la categoría de viscosímetros rotacionales encontramos, de cilindros coaxiales, de disco giratorio, de cono y placa, coni-cilíndrico y mezcladores o de paletas.
- Viscosímetros de cilindros coaxiales: se pueden utilizar para medir la viscosidad de líquidos no newtonianos. Consta de un cilindro solido interno, que gira dentro de un cilindro hueco, que contiene el líquido que se está evaluando.
- Viscosímetros de disco giratorio: el elemento sumergible es un disco de dimensiones conocidas, que gira con una velocidad constante dentro de un líquido. La torsión necesaria para mantener la velocidad constante, es proporcional a la viscosidad del líquido.
- Viscosímetros de cono y placa: permite realizar mediciones en volúmenes muy pequeños. Consisten de un cono, colocado en un ángulo vertical, sobre una placa situada en un plano horizontal. El cono forma un ángulo de un grado a dos grados, con la placa, facilitando un espacio en forma de cuña, entre el cono y la placa. Para la medición, la placa gira con una velocidad constante, mientras el cono permanece fijo.
- Viscosímetros coni-cilíndricos: consisten en un cilindro con uno de sus lados en forma de cono, que gira dentro de un cilindro hueco, con uno de sus lados en forma de cono. Los conos coaxiales tienen un vértice común, como base para el cilindro.
- Viscosímetros mezcladores o de paletas: constan de dos o más paletas unidas a un eje que gira, mientras se mide la resistencia de torsión. La acción de agitación los hace particularmente útiles para las suspensiones de alimentos que contienen partículas que se asientan.
Viscosímetros de vibración
Estos equipos utilizan una varilla vibratoria accionada por un motor. La amplitud de la vibración varía según la viscosidad del líquido en el cual se sumerge la barra.
Viscosímetros de propósito especial
En este grupo tenemos, los de cuerpo móvil, como los de bola o pistón que cae, de bola rodante, de torsión, de oscilación, de pistón oscilante, Saybolt universal, entre otros.
- Viscosímetros de bola o pistón que cae y de bola rodante: son adecuados para medir fluidos newtonianos y son fáciles de operar. Este tipo de equipo permite el ajuste del ángulo, lo que los hace muy versátiles. Sin embargo, su uso se limita a muestras sin partículas y transparentes, debido a que, en muestras opacas no se puede ver la bola o el pistón.
- Viscosímetro de torsión: consiste de un cuerpo pesado, esférico o cilíndrico, suspendido de un alambre. El cuerpo suspendido se sumerge dentro del fluido que se evaluará, en un recipiente cilíndrico de doble pared.
- Viscosímetro de oscilación: se les considera muy importantes debido a que son los únicos equipos, además de los viscosímetros capilares, que son utilizados para la determinación de la viscosidad del agua.
- Viscosímetro de pistón oscilante: también se le denomina viscosímetro electromagnético. Comprende una cámara de medición y un pistón accionado de manera magnética. Se utiliza en la evaluación de la viscosidad de muestras pequeñas y micro muestras, a nivel de laboratorio.
- Viscosímetro Saybolt universal: consiste de un tubo o contenedor con un diámetro específico y un agujero en su parte baja, a través del cual fluye el líquido, que es recogido en un recipiente. Se utiliza con frecuencia para determinar la viscosidad de los productos de petróleo.
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