¿Qué es un viscosímetro capilar?

Un viscosímetro capilar es un instrumento utilizado para medir la viscosidad o el grosor de un líquido midiendo cuánto tiempo tarda el líquido en fluir a través de un tubo o capilar de diámetro pequeño. El tiempo de flujo o flujo de salida es directamente proporcional a la viscosidad cinemática del líquido, y puede convertirse directamente en viscosidad mediante el uso de un factor de conversión único para cada instrumento. La viscosidad generalmente depende de la temperatura, por lo que el viscosímetro capilar generalmente se usa en un baño de agua a temperatura controlada a una temperatura específica.

La viscosidad puede considerarse como la fricción interna de un líquido o su tendencia a resistir el flujo. La viscosidad es, por lo tanto, una propiedad importante de los fluidos. Es de importancia crítica en lubricantes, pinturas, bebidas y en cualquier caso en que un líquido debe ser transferido, agitado o manipulado.

Un viscosímetro capilar puede tomar cualquiera de varios diseños, pero el más común es el viscosímetro en forma de U o Ostwald, de los cuales son típicos los tipos Cannon-Fenske y Ubbelohde. Un viscosímetro capilar Cannon-Fenske es una pieza de tubo de vidrio en forma de U que lleva dos bombillas o cámaras de vidrio en un brazo, separadas por una longitud calibrada de tubo capilar. Otro bulbo está bajo en el otro brazo, al que se carga la muestra. La muestra y el viscosímetro capilar se suspenden en un baño de agua a temperatura fija y se deja que alcancen el equilibrio térmico.

Una vez que se alcanza el equilibrio térmico, la muestra se extrae en la cámara superior y comienza la prueba. Se permite que la muestra de prueba fluya desde la cámara superior hacia la inferior a través del capilar, y se mide el tiempo de flujo de salida, o el tiempo que tarda en atravesar la longitud del capilar. Los viscosímetros capilares vienen con un factor de conversión suministrado por el fabricante que permite calcular la viscosidad cinemática directamente desde el tiempo de salida.

Para líquidos de alta viscosidad, se pueden usar soluciones de estas sustancias en un solvente adecuado y se pueden determinar las viscosidades de las soluciones a varias concentraciones. La construcción de un gráfico que representa el porcentaje de concentración versus la viscosidad permite encontrar la viscosidad del líquido puro extrapolando el gráfico a una concentración de solvente cero.

En el sistema Standard International (SI), la viscosidad se mide en unidades de Pa * s, o Pascal segundos. Sin embargo, esto es bastante alto para la mayoría de los líquidos, y es más común medir viscosidades en unidades de mPa * s, o mili-Pascal * segundo, que es la milésima parte de un Pascal * segundo. En el sistema cgs, todavía utilizado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales, la unidad de viscosidad es el equilibrio, o más generalmente, el centipoise (cP), que es una centésima de equilibrio. Tanto el sistema SI como el sistema cgs se basan en el sistema métrico, por lo que la conversión entre ellos es simple y 1 cP es igual a 1 mPa * s.