¿Qué es un viscosímetro capilar?

Un viscosímetro capilar es un instrumento que se utiliza para medir la viscosidad o el grosor de un líquido midiendo cuánto tarda el líquido en fluir a través de un tubo o capilar de diámetro pequeño. El tiempo de flujo, o eflujo, 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 se usa generalmente en un baño de agua a temperatura controlada ajustado a una temperatura específica.

La viscosidad se puede considerar como la fricción interna de un líquido o su tendencia a resistir el fluir. Por tanto, la viscosidad es una propiedad importante de los fluidos. Es de importancia crítica en lubricantes, pinturas, bebidas y, en cualquier caso, cuando se deba transferir, agitar o manipular un líquido.

Un viscosímetro capilar puede adoptar cualquiera de varios diseños, pero el más común es el viscosímetro en forma de U u 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 tiene 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 luego en un baño de agua a temperatura fija y se dejan alcanzar el equilibrio térmico.

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

Para líquidos de alta viscosidad, pueden usarse soluciones de estas sustancias en un disolvente adecuado y determinarse las mediciones de las viscosidades de las soluciones a diversas concentraciones. La construcción de un gráfico que represente el porcentaje de concentración frente a la viscosidad permite encontrar la viscosidad del líquido puro extrapolando el gráfico a una concentración cero de disolvente.

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 las viscosidades en unidades de mPa * s, o mili-Pascal * segundo, que es una milésima de 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 habitualmente, 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.