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Practica 6 materia quimica farmacéutica tension superficial...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Químico Farmacéutico Industrial

PRÁCTICA 6 TENSIÓN SUPERFICIAL Profesora: Violeta Cuauhtecatl Hernández

Equipo: 1 CALIFICACION 9.5 Integrantes:

Grupo: 2FM2

Fecha: 7 abril de 2019

Tensión superficial Hay una fuerza de atracción entre las moléculas en líquidos, y los líquidos pueden fluir hasta que adquieren la forma que maximiza esta fuerza de atracción. Debajo de la superficie del líquido, la fuerza de la cohesión entre las moléculas es igual en todas las direcciones.

Cohesión entre partículas y la tensión superficial. Las moléculas en la superficie del líquido, sin embargo, sienten una fuerza neta de atracción que tira de ellas nuevamente hacia dentro del cuerpo líquido. Consecuentemente, el líquido intenta adquirir la forma que tiene el área superficial más pequeña posible, es decir la forma de una esfera. La magnitud de la fuerza que controla la forma del líquido se llama la tensión superficial. Cuantos más fuertes son los enlaces entre las moléculas en el líquido, más grande es la tensión superficial. Hay también una fuerza de adhesión entre un líquido y las paredes que lo contiene. Cuando la fuerza de adhesión es una vez y media más grande que grande que la fuerza de cohesión entre las moléculas líquidas, se dice el líquido "moja" al sólido. Un buen ejemplo de este fenómeno es la adherencia de papel con el agua. La fuerza de adhesión entre papel y agua combinada con la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua explica por qué las hojas de papel mojado quedan apelmazadas. El agua moja al cristal debido a que la fuerza de adhesión que resulta de las interacciones entre las cargas positivas de la molécula de agua y la carga negativa de los átomos de oxígeno en el vidrio. Consecuentemente, el agua forma un menisco que se curva hacia arriba en un tubo de vidrio de diámetro pequeño, como se muestra en la figura. El menisco formado es el resultado del balance de fuerzas entre la adhesión "jalando" la columna par mojar la pared de vidrio y la fuerza de gravedad tirando hacia abajo en el líquido.

El agua sube por las paredes del tubo de vidrio con diámetro pequeño y forma un menisco que se curva hacia arriba, mientras que el mercurio forma un menisco que se curva hacia abajo. La fuerza de adhesión entre el agua y la cera es muy pequeña comparada con la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua. Consecuentemente, la lluvia no se adhiere a la cera. Tiende a formar gotas, es decir, agruparse con el área superficial más pequeña posible, de tal modo que se maximiza la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua. La misma cosa sucede cuando el mercurio se derrama sobre el cristal o se vierte en un tubo de cristal estrecho. La fuerza de cohesión entre los átomos del mercurio es tanto más grande que la fuerza de adhesión entre el mercurio y el cristal, de tal suerte que el área de contacto entre el mercurio y el cristal es mínima, dando como resultado neto que el menisco se forma como se indica en la figura. En el método de tubo capilar para medir la tensión superficial tubo subirá o bajará una distancia igual a:

donde

es el radio del tubo capilar,

el líquido en el

es la constante gravitacional y

es la

densidad. Si se usa el método de comparación:

En el método del peso de la gota, se determina a partir de la masa de la gota que se forma en el extremo del tubo capilar antes de caer. En el método de burbuja de presión,

se determina midiendo la presión

requerida para producir una burbuja de un gas en el líquido en el extremo de un tubo capilar. En el método de anillo, se relaciona con la fuerza necesaria para levantar un anillo desde la superficie del líquido. Material utilizado: 

Aparato de Otto.



Soluciones de jabón en concentraciones de 0.6%, 3% y 6%

Desarrollo experimental: Para medir el radio de nuestro capilar, se utilizó agua destilada, la cual se hizo burbujear para medir la sobrepresión con ayuda del manómetro. Posteriormente se cambió el agua destilada por una solución de jabón al 0.3%. Antes de colocar nuevamente nuestro capilar dentro del vaso con la primera solución, se liberó nivelo la presión en el sistema vaciando el agua del matraz en el embudo y quitando la pinza de la manguera. Una vez hecho esto, se colocó el capilar dentro de la solución y se hizo burbujear nuevamente para poder obtener la lectura en el manómetro. Antes de utilizar una solución distinta, se tuvo que nivelar la presión, y también se tomó en cuenta que las concentraciones para la lectura tenían que ir en aumento, es decir, primero se tomó la lectura de la concentración más baja (de 0.3%), después la segunda más concentrada (0.6) y así sucesivamente. Resultados: 

Cálculos para encontrar el valor del radio del capilar. P1= ρgh P2= ρgh S=g(ρ)h1-h2r2 r=2S/(p1 - p2)

r= radio (cm). S= tensión superficial (72.44 dinas/cm). ρ= Densidad (1 g/cm ). Se toma igual porque tenemos agua en el manómetro y como solución problema. 3

h -h = diferencia de alturas en el manómetro (cm). 1

2

g= aceleración de la gravedad (980 cm/s ). 2

r=2(72.44dinascm)/(5880 – 1960)dinascm²=0.037 cm





Obtención de presión en el capilar P 1,0.6%=(1gr/cm³)(980cm/s²)(11.1cm)=10878dinas/cm² P 2,0.6%= (1gr/cm³)(980cm/s²)(2cm)=1960dinas/cm² P 1,3% =(1gr/cm³)(980cm/s²)(18.3cm)=17934dinas/cm² P 2,3% =(0.99gr/cm³)(980cm/s²)(2cm)=1940.4dinas/cm² P 1,6% =(1gr/cm³)(980cm/s²)(16cm)=15680dinas/cm² P 2,6% =(0.98gr/cm³)(980cm/s²)(2cm)=1920.8dinas/cm² Obtén la tensión superficial de diferentes mezclas de agua-detergente a distintas concentraciones. S 0.6%=(10878-1960)(0.037cm)/2=164.993dinas/cm S

3%

=(17934-1940.4)(0.037cm)/25295.8816 dinas/cm

S

6%

=(1568017920.8)(0.037cm)/2=254.5452 dinas/cm

EL VALOR DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD ES DE 978 CM/S2 # 1 2 3

% de concentración h (cm) h (cm) S (dinas/cm) 0.6 2 11.1 164.993 2 3 18.3 295.8816 2 6 16.0 254.5452 1



2

Construye una gráfica de tensión superficial (como ordenada) contra la concentración de jabón (abscisa) y realiza un análisis cualitativo de dicha gráfica.

Se observa que entre más pequeña la sea la concentración, la tensión superficial aumenta. Si la concentración aumenta, la tención superficial disminuye. Importancia de la tensión superficial en la carrera de Químico Farmacéutico Industrial. La tensión superficial tiene una gran importancia para todos os fenómenos de adsorción. Una sustancia es tanto mejor absorbida cuando menor es su tensión superficial. Ello tiene gran importancia en farmacia y la tensión superficial sirve para la valoración de líquidos galénicos (formas farmacéuticas) diversos, para el análisis de productos bromatológicos y para la preparación de las emulsiones y la apreciación del valor de las sustancias tensioactivas u emulgentes. Los sistemas tensoactivos poseen un enorme interés industrial debido a sus múltiples aplicaciones tecnológicas. Todos los sectores de la industria química los utilizan en la producción o en la aplicación de sus productos. Son fundamentales en la industria farmacéutica. Aplicaciones farmacéuticas. El proceso de micelación juega un rol importante en la elaboración de preparaciones farmacéuticas, ya que el medio que proporcionan, facilita la disolución de otros compuestos. En cosmética y farmacia se incorporan principios activos a liposomas, los que debido a su estructura lipofílica favorecen la absorción

Conclusión Utilizando método de la burbuja y el aparato de Otto Stenbach , pudimos calcular las tensiones superficiales de las soluciones de jabón a diferente concentración, se pudo apreciar que aquellas soluciones, que tenían mayor concentración de sustancia tenso-activa, hacían que la tensión superficial disminuyerá, esto debió a que el jabón conseguía separar las moléculas de agua reduciendo de esta manera la tensión superficial.

Fuentes de consulta: 

Esús Isamat Vila. Importancia de la tensión superficial en algunos preparados galénicos. Recuperado de: http://ramc.cat/wp-content/uploads/2017/01/Jesus-Isamat-i-Vila.pdf



http://fsz.ifas.ufl.edu/surfacetensionandcapillarity/html/tension.htm...