MÉTODOS DE ENSAYO

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DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LIQUIDOS

 
OBJETO

Este método de ensayo tiene por objeto establecer el método analítico para la determinación de la densidad de líquidos, mediante densímetro o por medida con flotador.

DOCUMENTACIÓN

El presente documento se basa en las Normas MIL-STD286, método 510.2.1, y en la ASTM D1298-85.

PRINCIPIOS Y DEFINICIONES

La densidad de los líquidos se determina por comparación con la densidad del agua a una temperatura establecida. Esta medida se podrá efectuar por la relación entre el volumen desplazado por un cuerpo, sumergido en el líquido problema, y su peso.

Como método alternativo se podrá utilizar un dispositivo calibrado en agua a una temperatura determinada, el desplazamiento en el líquido a medir, nos da una lectura de la densidad. Este sistema de medida recibe el nombre de densímetro.

REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPOS
  • Vaso de precipitados con capacidad para más de 300 ml
  • Equipo de atemperamiento, capaz de ajustar la temperatura de la muestra a 20.0 ± 0.5 ºC
  • .

  • Balanza analítica con sensibilidad de 0.1 mg.


  • Medidor de densidad Mettler referencia 52960 ó equivalente.


  • Densímetro, cuyo rango de medida comprenda la densidad problema.


  • Probeta de 500 ml.


  • Termómetro, cuya incertidumbre en el rango de medida sea inferior a 0.6 ºC.

REALIZACIÓN

Método del flotador
    Se toma una muestra de aproximadamente 150 ml del líquido a analizar o cantidad suficiente para llenar el vaso de precipitados.

    Agitar la muestra, de modo que aseguremos una consistencia uniforme y transferirla al vaso de ensayo. Poner un termómetro en el vaso y dejar en el equipo de refrigeración hasta que la temperatura sea de unos 19 ºC.

    Suspender el cuerpo de inmersión al gancho del platillo de la balanza y determinar su peso, As, con exactitud de 1 mg. Retirar el cuerpo de inmersión.

    Colocar sobre el puente el vaso con la muestra y suspender de nuevo el cuerpo de inmersión dentro del líquido, de modo que quede sumergido en el líquido sin formar burbujas y que el nivel del líquido quede a unos 10 mm por encima del nudo del hilo de suspensión.

    Agitar con el termómetro hasta que la temperatura del líquido sea de 20.0 ± 0.5 ºC

    Determinar el peso del cuerpo sumergido, Bs, con exactitud de 1 mg.

    Repetir este último proceso sustituyendo el líquido a ensayar por agua destilada a 20 ºC, siendo Cs esta última pesada.
Método del densímetro
    Ajustar la temperatura de la muestra a la indicada en el densímetro. Controlar la emisión de vapores nocivos y la manipulación de líquidos inflamables.

    Dejar que el densímetro alcance la temperatura del líquido a medir.

    Pasar la muestra a un recipiente adecuado, probeta o cilindro no opaco, evitando salpicaduras y la formación de burbujas. Si las muestras son muy volátiles, transferirlas mediante desplazamiento de agua o por sifonación, en el caso de muestras miscibles con agua. Eliminar las burbujas de la superficie tocándolas con un papel de filtro limpio.

    Colocar el cilindro que contiene la muestra en posición vertical, en un lugar sin corrientes de aire. Asegurarse que la temperatura de la muestra no varía apreciablemente, ± 2 ºC, mientras dura el ensayo.

    Cuando la temperatura de la muestra se diferencia mas de 2 ºC de la temperatura ambiente, será necesario un baño termostático para ajustar la temperatura.

    Introducir cuidadosamente el densímetro en la muestra, evitando que la zona de la escala graduada emergente se moje con el líquido problema. Agitar la muestra con el termómetro. Anotar el valor de la escala y la temperatura del termómetro.

    Hundir el densímetro en el líquido, por lo menos dos divisiones de la escala. Soltarlo. La zona de la escala sobrenadante deberá estar seca ya que la presencia de líquido sobre esta zona del densímetro afecta a la lectura final.

    Con muestras de baja viscosidad, se imprimirá un efecto de rotación al densímetro, dejándole que gire libremente separado de las paredes del cilindro. Dejar el tiempo necesario para que se estabilice. Quitar las burbujas. Esto último es particularmente necesario en el caso de muestras mas viscosas.

    Cuando el densímetro se haya estabilizado, apartado de las paredes, estimar la lectura sobre la escala, aproximando la precisión a la división de escala. La lectura correcta del densímetro es aquella en la que la superficie del líquido corta a la escala. Determinar este punto mirando ligeramente por debajo del nivel del líquido y lentamente ir subiendo hasta la superficie, primero se verá una elipse distorsionada y después aparecerá como una línea que corta a la escala del densímetro.

    Con líquidos opacos tomar la lectura por encima mirando ligeramente por encima de la superficie plana del líquido y observando el punto de la escala sobre el que aparece la muestra. Esta lectura requiere corrección

    Inmediatamente después de haber observado el valor en la escala, agitar la muestra con el termómetro y anotar la temperatura.
CÁLCULOS

Método del flotador
    Calcular la densidad del líquido mediante la formula:

    cálculo de la densidad

    siendo:

      As = Peso del cuerpo de inmersión al aire.
      Bs = Peso del cuerpo de inmersión sumergido en la muestra a 20 ºC
      Cs = Peso del cuerpo de inmersión sumergido en agua a 20 ºC
Método del densímetro
    La lectura de la escala del densímetro expresa la medida de la densidad a la temperatura de calibración. La lectura efectuada a otra temperatura, necesita ser corregida, teniendo en cuenta la densidad del agua a la temperatura de la muestra, tomada de tablas.
OBSERVACIONES

Prestar atención a los productos inflamables. Mantener lejos de lugares calientes, chispas, llamas etc. Evitar el contacto con la piel y respirar los vapores.
 



tema escrito por: José Antonio Hervás