Viscosidad DE Fluidos - Reporte de práctica PDF

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Práctica No. 4: “Viscosidad de los fluidos”. Becerril García Diana María, De la Rocha Pernía Carlos Rahí, Juárez Espinosa Fernanda Elizabeth, López Vilchis Ximena. Asignatura: Tecnología Farmacéutica. Licenciatura: Químico Farmacéutico Biotecnólogo. Periodo: 2020-01. Fecha de entrega: 07 de marzo de 2020. Docente: Dra. Nely San Juan Reyes. RESUMEN Se determinó la viscosidad de cuatro muestras diferentes (jarabe de maíz, salsa de tomate, gel antibacterial y medicamento líquido) con ayuda de un viscosímetro de Brookfield Modelo LV, obteniendo que el más viscoso fue el gel antibacterial. Palabras clave: Viscosidad, viscosímetro Brookfield, jarabe de maíz, salsa de tomate, gel antibacterial, medicamento líquido. INTRODUCCIÓN 

Método III- MGA 0951 FEUM.

Consiste en medir la resistencia que ofrece un fluido al movimiento rotatorio, y es aplicable a fluidos no newtonianos (cuya viscosidad varía con la temperatura y tensión que se le apliquen.[5] Se utiliza un viscosímetro Brockfield, el cual se calibra calculando K individualmente para cada envase, aguja y velocidad requeridas, con un fluido de referencia.[5]

Figura 1. Viscosímetro tipo brockfield.  Partes del viscosímetro:[3] 1. Mango de baquelita. 2. Embrague para detener la escala.

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3. Perilla selectora de viscosidad en rpm. 4. Aguja para señalar la lectura en escala. 5. Escala rotatoria, en forma graduada de 0-100 y/o de 0500, proporcional a la viscosidad del fluido. 6. Burbuja para nivelación. 7. Interruptor para encendido y apagado. 8. Tornillo macho para fijar la aguja. 9. Juego de agujas numeradas, con un tornillo hembra en el extremo superior. 10. Marca a una altura determinada. 11. Disco inferior, que varía en diámetro según el número de aguja. 12. Barra de protección para evitar rozamientos. 13. Tornillo hembra estriado para fijar el cabezal, es resistente a corrosión. 

1 poise= 100 CPs 

Es el cociente de la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. En la escala de viscosidad cinemática, las unidades empleadas son el stoke y el centistoke. 1 stok= 100 CPs[2] PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Comprender el concepto de viscosidad así como la función que tiene esta propiedad en los fluidos. JUSTIFICACIÓN La viscosidad es una de las principales propiedades de los líquidos y fluidos que se relaciona directamente con su comportamiento. OBJETIVOS 

Reología.

Rama de la física que estudia la deformación y el fluir de la materia (viscosidad, plasticidad, elasticidad, derrame)[1]. 



Viscosidad.

Resistencia que ofrece un líquido para fluir libremente. Es inversamente proporcional a la temperatura. 

Viscosidad cinemática.



Viscosidad absoluta.

Es la fuerza por unidad de área necesaria para mantener una unidad de su velocidad gradiente. Su unidad básica es el poise, pero comúnmente está en centipies (CPs). 2

Identificar el comportamiento reológico de un fluido mediante una metodología adecuada para la operación de un viscosímetro rotacional. Determinar la viscosidad de fluidos utilizando el Método General de Análisis (MGA)0951 “Viscosidad” (Método III) que aparece en la Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos (FEUM). Conocer y utilizar el viscosímetro tipo Brookfield para determinar el comportamiento reológico de un fluido.

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HIPÓTESIS Si se lleva a cabo el procedimiento indicado por la FEUM de manera correcta y el viscosímetro funciona correctamente se obtendrán lecturas constantes para cada fluido. MÉTODO Encender y calibrar el viscosímetro, posteriormente seleccionar las rpm y el número de aguja para realizar la lectura a cada fluido. Introducir la aguja en la muestra de forma inclinada para evitar que queden burbujas en la parte inferior y ajustar el cabezal de tal forma que el menisco de la muestra quede en la marca de la aguja. Encender el aparato y dejarlo funcionar libremente entre 30 segundos y 1 minuto. Al terminar el tiempo detener el aparato y registrar la lectura señalada. Realizar por triplicado y repetir con cada fluido. Finalmente calcular la viscosidad para cada una de las muestras.

Figura 2. Toma de lectura del jarabe de maíz en el viscosímetro.

RESULTADOS

Figura 3. Toma de lectura de la salsa de tomate con el viscosímetro.

Figura 1. Colocando la muestra de manera inclinada en la aguja #4 del viscosímetro.

Figura 4. Toma de lectura del gel antibacterial con el viscosímetro.

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Gel antebacterial: 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = (4,410𝑐𝑝)(100) = 441,000𝑐𝑝. ANÁLISIS DE RESULTADOS En la figura 1 se puede apreciar la forma en como se introducía la aguja en todas las muetras. De las figuras 2 al 5 se puede observar la aguja ya introducida y trabajando para poder dar la lectura de viscosidad de cada muestra; a excepción de la muestra de jarabe debido a que el viscosímetro de Brookfield modelo LV no alcanza a leer la viscosidad que presenta dicha muestra. En la tabla 1 se pueden apreciar las lecturas de cada muestra tomadas con el viscosímetro de las cuales se observa que el gel antibacterial fue la sustancia más viscosa. Como se puede apreciar en los cálculos realizados para determinar la viscosidad por el factor de la FEUM, conforme el dimetro de la aguja, se logró comprobar que la sustancia más viscosa fue el gel antibacterial, seguido por el jarabe de maíz y finalmente la salsa de tomate.

Figura 5. Toma de lectura del jarabe con el viscosímetro. Tabla 1. Lecturas de viscosidad de las muestras con su promedio; tomadas del viscosímetro. SUSTANC STANCIA SU STANC IA Jara rabe de Ja ra be d e maííz. ma Salsa Sal sa de tom ate. tomate. Gel an tib acteri al. antib tibacteri acterial.

(cP)) 1 (cP

(cP)) 2 (cP

(cP)) 3 (cP

 (c (cP P) 𝒙

4210

4320

4480

4336.66

4420

3410

3610

3813.33

3800

5100

4330

4410

Formula para calcular la viscosidad de las muestras de acuerdo al tamaño de la aguja del viscosímetro; reportado por la FEUM. 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = (𝑥 )(𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟)

Sabiendo que la viscosidad es la resistencia que ofrece un líquido para fluir libremente; y que ésta misma junto con la densidad disminuyen al aumentar la temperatura; es descir, que son inversamente proporcional a la temperatura. Es importante conocer que en los procesos industriales, el valor de viscosidad se usa como punto de referencia en la formulación de nuevos productos, facilitando la reproducción de la consistencia de un lote a otro. La viscosidad se utiliza como un

Donde, el factor será en función del número de la aguja utilizada para la lectura de viscosidad, de la cual solo se utilizó la aguja #4; y su factor es igual a 100. Jarabe de maíz: 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = (4,336.66𝑐𝑝)(100) = 433,666𝑐𝑝. Salsa de tomate: 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = (3,813.33𝑐𝑝)(100) = 381,333𝑐𝑝. 4

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indicador cuantitativo de calidad en las industrias de los aceites, la petroquímica, de los alimentos, la farmacéutica, la textil, de las pinturas, entre otras.

a/flip_pages/Farmacopea_Vol_I/files/ assets/basic-html/page156.html. Consultado el 02 de marzo de 2020.

CONCLUSIONES Se logró determinar la viscosidad de 3 sustancias (jarabe de maíz, salsa de tomate y gel antibaterial) con ayuda del viscosímetro de Brookfield Modelo LV; de las cuales se encontró con mayor viscosidad el gel antibacterial. REFERENCIAS 1-Acosta Vega, Lourdes. (N/A). Laboratorio de reología y física de la materia blanda. IPN. Recuperado de https://www.esfm.ipn.mx/serviciosexternos/reologia.html. Consultado el 02 de marzo de 2020. 2-Anónimo. (2013). Viscosidad. Ecured. Recuperado de: https://www.ecured.cu/Viscosidad. Consultado el 02 de marzo de 2020. 3-Canseco, Paula. (2015). MGA 0951 Viscosidad. Prezi. Recuperado de: https://prezi.com/n5ntj-cxvejt/mga0951-viscosidad/. Consultado el 02 de marzo de 2020. 4-Centro Nacional de Metrología. (2017). ¿Por qué es importante medir la viscosidad? Recuperado de: https://www.gob.mx/cenam/articulos/p or-que-es-importante-medir-laviscosidad. Consultado el 04 de marzo de 2020. 5-Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 11ª Edición, 2014. Método general de análisis 0951.Obtenido de http://www.anmat.gov.ar/webanmat/fn 5...