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Tercera Sesión Unidad 5 (24-03-25) - Contenido educativo

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Subido el 26 de marzo de 2025 por M. Jesús V.

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Habíamos visto determinación del otro día, nos adelantamos y explicamos las prácticas de la tensión superficial, pero bueno, ahora lo que tenemos es la viscosidad, hoy vamos a dedicarlo a la viscosidad y a refractometría y polarimetría porque son las prácticas que vamos a hacer. 00:00:00
Y todas las demás, todo lo que venga a la unidad, pues lo iremos dando, ¿vale? Entonces, repasando la presentación, otra cosa que os quiero decir es que en las presentaciones, si las vais mirando, hay vídeos. 00:00:20
Es que, claro, si nos dedicamos a ver en clase todos los vídeos, pues la verdad que no nos daría tiempo a más. Entonces, los tenéis ahí para que los podáis ver. Venga. 00:00:33
Entonces, estábamos aquí mirando. Vamos a ver esto. Fijaos. Es un repaso. Habíamos visto en la primera unidad el concepto de viscosidad, que era el rozamiento que tenían las moléculas de un fluido para fluir. 00:00:44
Entonces, tenía la resistencia al movimiento que posee un fluido debido a eso, a ese rozamiento interno. 00:01:01
Y la reología estudia el comportamiento del fluido cuando es sometido a una fuerza, ¿vale? 00:01:09
Entonces, hablábamos de la viscosidad dinámica y cinemática. 00:01:14
Entonces, hablábamos de las unidades. 00:01:20
Vamos a ver, por ejemplo, ¿veis aquí? Esto ya os digo, está todo visto. 00:01:23
Esta es una copa. 00:01:27
Entonces, hay una de las prácticas que es de la copa Ford, para guiar la viscosidad. 00:01:29
Aquí esta no la vamos a hacer, pero tenéis también un vídeo y vamos a repasarla. 00:01:35
Como sabéis, esta copa las hay de distintas capacidades y el orificio por el que sale el líquido también es diferente. 00:01:39
Entonces, están regidas por normas, puede ser ISO, etcétera, ¿vale? 00:01:48
Entonces, según cada una de ellas, pues hay una manera de saber su viscosidad. 00:01:56
Esta sería para calcular la viscosidad cinemática. 00:02:05
Ya os digo, os puede dar la unidad de la cinemática, os acordáis de la dinámica, era el poise. 00:02:10
Y en el sistema cejasimal, que son gramos divididos entre centímetros segundo. 00:02:17
Y el estoque, la cinemática se calculaba, la viscosidad cinemática se calculaba dividiendo la viscosidad dinámica, el poise, entre la densidad. 00:02:22
Si lo hacemos todo en el sistema cegesimal, tenemos el estoque, ¿vale? 00:02:34
Se utilizan mucho los centiestoques. 00:02:39
Esta sería la copa Ford, que la vamos a mirar de vez en cuando para… 00:02:42
Aquí podemos ver el vídeo de la copa. 00:02:47
Hola, bienvenidos a otro video más de CominTech, ciencia y tecnología en tu vida. 00:02:54
En esta ocasión hablaremos de viscosidad cinemática, en específico de copas de viscosidad. 00:02:58
¿Qué son? 00:03:03
Cómo se utilizan para medir, principio de funcionamiento y cuidados generales. 00:03:04
Viscosidad es un tema que ya hemos tratado en otros videos. 00:03:09
Si quieres saber más, puedes consultarlos en nuestro canal de YouTube. 00:03:12
Ahora bien, recordemos brevemente el concepto de viscosidad. 00:03:31
Viscosidad es la resistencia que presenta un fluido al movimiento 00:03:34
Tenemos dos tipos de viscosidades, viscosidad dinámica y sobre la que hablaremos el día de hoy, viscosidad cinemática 00:03:40
Entonces, ¿qué es viscosidad cinemática? 00:03:53
La viscosidad cinemática es la resistencia que presenta un fluido al movimiento relacionada con la densidad específica de éste 00:03:56
Todo esto dividido por la fuerza de la gravedad 00:04:04
Es decir, la viscosidad cinemática es qué tanto tiempo tarda en deslizarse un fluido solo por la fuerza de la gravedad. 00:04:07
¿Cómo se mide la viscosidad cinemática? 00:04:19
La viscosidad cinemática se puede medir a través de muchos instrumentos. 00:04:23
Sin embargo, en este video hablaremos específicamente de las copas de viscosidad. 00:04:27
Las copas de viscosidad son instrumentos que nos ayudan a medir la viscosidad cinemática, 00:04:32
pero cabe resaltar que estos instrumentos se recomienda solo para medir la viscosidad 00:04:37
de fluidos de comportamiento newtoniano, ya que los fluidos no newtonianos presentan otro 00:04:43
tipo de variables. En otro video trataremos sobre las diferencias y características entre 00:04:49
fluidos newtonianos y no newtonianos. Generalmente las copas de viscosidad están hechas de aluminio 00:04:55
anonizado, mientras que las boquillas suelen estar hechas de acero inoxidable. Dependiendo 00:05:01
del fluido a medir y de la norma exigida, existen diferentes copas de viscosidad disponibles 00:05:06
en cuanto a diseño y forma. Generalmente, las copas se emplean para medir la consistencia 00:05:11
de pinturas, barnices y productos similares. La viscosidad cinemática medida se suele 00:05:17
expresar en segundos de tiempo de flujo. En el mercado podemos encontrar muchos tipos 00:05:23
de copas de viscosidad, cada uno regido por normas diferentes. Dentro de las normas que 00:05:30
rigen la forma y el estilo de las copas de viscosidad, encontramos normas ISO, 00:05:35
FORT-ACTM, DIN, entre otras. ¿Cuál es el principio de medición en una copa de 00:05:41
viscosidad? Para la medición de la viscosidad se determina el tiempo en 00:05:49
segundos en el que un volumen de líquido dado fluye a través de la boquilla en la 00:05:53
copa de viscosidad, es decir, en cuánto tiempo tarda en vaciarse. 00:05:58
aseguramos que el trípode esté nivelado 00:06:03
colocamos la copa de viscosidad en el trípode 00:06:11
asegurando que esté nivelada 00:06:15
rellenamos la copa con líquido de referencia o muestra 00:06:17
tapando el orificio 00:06:23
como nota, el objeto con el que tapas el orificio 00:06:25
debe estar limpio 00:06:29
medimos la temperatura 00:06:30
retiramos el exceso de fluido en este caso con una placa de vidrio comenzamos la medición con 00:06:39
ayuda del cronómetro cuando el fluido empieza a descender mucho mucho más tarde detenemos el 00:06:58
cronómetro cuando el líquido termine de fluir continuamente es decir cuando se produce el 00:07:10
primer corte ahora que ya conocemos la metodología general para medir con una copa de viscosidad 00:07:16
¿Cómo se calcula la viscosidad cinemática con una copa? 00:07:25
Para calcular la viscosidad cinemática en una copa es importante saber que cada copa de viscosidad 00:07:28
tiene fórmulas y constantes diferentes dependiendo de la norma que las rige. 00:07:33
Supongamos que tenemos una copa de IN4, 00:07:39
la cual tiene como constante K igual a 4.57 00:07:43
y como otra constante C igual a 452. 00:07:48
La fórmula para calcular la viscosidad es la siguiente. 00:07:55
La fórmula sustituida con los valores de las constantes. 00:07:59
Supongamos que en la prueba de hace un momento obtuvimos un tiempo de 51 segundos. 00:08:05
Al sustituir este valor en la última fórmula, obtenemos una viscosidad cinemática igual a 224.2 mm2 por segundo o centistox. 00:08:11
Al terminar la medición con la copa de viscosidad es necesario el cuidado y mantenimiento 00:08:24
La limpieza de una copa de viscosidad debe ser especialmente enfocada a la boquilla 00:08:30
sin utilizar objetos duros o afilados 00:08:36
En caso de restos en el de barniz o cualquier otro objeto en la boquilla 00:08:38
no se puede garantizar la estabilidad y por tanto no se puede garantizar la precisión y exactitud de la medición 00:08:42
En los laboratorios se ven a menudo 00:08:49
Bueno, pues lo que tenéis que hacer es estos vídeos, este era más corto y le hemos estado viendo para que recordéis lo que era la copa Ford. 00:08:52
Esta no la vamos a hacer en el laboratorio, pero mirad, ya lo habéis visto muy bien. 00:09:01
Entonces, otro tipo de viscosímetro que tenemos es el que deriva del Oswald, que es ya más moderno, que es el Canon Fenske, ¿os acordáis? 00:09:06
También para calcular la viscosidad cinemática de un líquido problema. 00:09:16
Este viscosímetro, recordad que es, mirad, es este, que veis, tiene una de las ramas, es donde se añade el líquido problema para guiar el experimento, 00:09:20
que tiene un bulbo ancho, le llenamos, o por lo menos por la mitad, y luego esta otra rama es capilar. 00:09:36
Entonces, luego veremos cómo funciona, porque veis que tiene aquí dos enrases, entonces se trata de medir el tiempo que tarda en fluir el líquido entre estos dos enrases. 00:09:42
Por lo tanto, como tiene que ser a una determinada temperatura, pues tenemos que tenerlo en un baño, esperar un tiempo a que se estabilice la temperatura, etcétera, etcétera. 00:09:54
Entonces, estos viscosímetros se fundamentan, como hemos visto en la copa Ford, en tiempos 00:10:03
El tiempo que tarda en caer el líquido, en el caso de la copa Ford, a través de un orificio 00:10:12
Los hay de distintos tamaños y con una fórmula distinta en función del tiempo 00:10:16
Para calcular la viscosidad cinemática 00:10:22
O también puede ser el tubo estrecho, como hemos visto el Canon-Fenske 00:10:26
Que es directamente proporcional a su viscosidad 00:10:30
Lo que hemos visto es que se trata del tiempo que tarda en fluir. Entonces, con la CopaFOR, la determinación la tenéis aquí, que se puede calcular midiendo el tiempo en segundos, que lo llamamos grados DIN, o también pasando estos segundos, poniéndoles según la normativa, por ejemplo, puede ser esta o la ISO 2431, el viscosímetro que tenemos aquí es de 6 milímetros de diámetro al orificio y está regido por esta norma. 00:10:33
Entonces, para cada rango de viscosidades hay una fórmula de rango de tiempos 00:11:02
y directamente con esa fórmula, sustituyendo el tiempo, nos da la viscosidad en centiestoques, ¿vale? 00:11:07
Bueno, pues este sería el procedimiento, lo que acabáis de ver ahora. 00:11:14
Se suelen hacer tres mediciones, si hay a la media de los tiempos, que serían los grados DIN, 00:11:20
y luego pasar a centiestoques con la fórmula correspondiente, ¿vale? 00:11:26
Y luego la otra determinación, que esta sí la vamos a hacer en el laboratorio, es la viscosidad con el Canon-Fenske. 00:11:31
Entonces, hay distintos tipos de viscosímetros, Canon-Fenske, dependiendo del líquido cuya viscosidad vamos a calcular. 00:11:38
Entonces, están clasificados en series. 00:11:46
Vemos que tenemos varias, por ejemplo, serie 25, pues para líquidos que tengan una viscosidad cinemática entre 0,4 y 1,6 centiestoques. 00:11:49
De 50, pues entre 0,8 y 3,6 y así sucesivamente, ¿vale? Entonces, el fabricante de este viscosímetro incluye en cada uno de ellos un boletín de calibrado. Entonces, hay una constante que caracteriza a cada uno de ellos. Esas constantes, te suelen venir dos constantes distintas para dos temperaturas, ¿vale? 00:11:59
Entonces, vamos a ver esta práctica, ahora vamos a ver el guión que tenemos de la práctica nuestra, va a ser en relación a esta teoría, ¿vale? 00:12:29
Entonces, en lugar de verlo por aquí, pues vamos a ver la práctica que vais a hacer vosotros, que la tenéis colgada, a ver dónde la tengo, aquí, vale, esta es, viscosidades. 00:12:42
Vamos a ver la determinación con viscosímetro Oswald. Le llamamos Oswald, realmente es el canon Fenske. El Oswald es el antiguo, o sea, el canon Fenske deriva de este, ¿vale? ¿Cuál es el objetivo? Veis que todas las prácticas tienen todos estos apartados, el objetivo, el fundamento teórico, como habéis visto, qué materiales y reactivos vamos a utilizar, método operativo o procedimiento, etcétera, etcétera, cálculos. 00:12:57
Entonces, lo vamos a ir repasando. El objetivo es determinar la viscosidad. Vamos, en nuestro caso, lo vamos a hacer con etanol o disoluciones hidroalcohólicas. Nosotros vamos a usar el etanol, el etanol del 96, ¿vale?, con este viscosímetro. 00:13:27
El viscosímetro de Oswald, este, ya os digo, mide viscosidades cinemáticas que también se les llama relativas a partir de tiempos de caída del fluido por efecto de la gravedad, como lo habéis visto también en el vídeo. 00:13:43
Vale, entonces, vamos a tener sustancias problemas y sustancias de referencia. 00:13:59
¿Cuáles son las sustancias de referencia? Pues vamos a utilizar el agua destilada, ¿vale? 00:14:07
Entonces, fijaos en este viscosímetro Oswald, tenemos el tubo ancho que por aquí introducimos, podemos hacerle de varias formas, introducimos el líquido con el cual queremos experimentar y luego vemos que tenemos aquí dos bulbos, entonces hay una entre la marca, entre el E y el F, aquí no se ve muy bien, hay dos enrases, el tiempo sería, la determinación sería ver a una determinada temperatura, 00:14:13
¿Cuánto tiempo tarda en fluir el líquido desde el enrase de arriba hasta el de abajo? 00:14:43
Este tubo veis que tiene forma de U con las dos ramas. 00:14:51
¿Por dónde tenemos que poner la pera? ¿Dónde colocamos la pera? Pues en la rama estrecha. 00:14:58
Una vez que hemos introducido por la rama ancha el líquido, más o menos llenaremos la mitad, un poquito más. 00:15:04
Tenemos que introducirlo dentro del baño 00:15:11
Ahora lo vamos a ir viendo paso a paso 00:15:14
¿Para qué lo tenemos que introducir dentro del baño? 00:15:16
Este baño está preparado de tal manera 00:15:19
Que nosotros podemos tener una temperatura determinada 00:15:22
Estabilizarla, ¿vale? 00:15:25
Entonces lleva un termostato 00:15:28
También lleva agitador para homogeneizar el líquido 00:15:29
Y que todas sus partes estén a la misma temperatura 00:15:33
Y estos dos bulbos pequeños 00:15:36
también deben estar introducidos. Hay que tenerlo un tiempo para que la temperatura 00:15:39
de todo el líquido alcance la que nosotros queramos, ¿vale? Pues hay que tenerlo como 00:15:44
un cuarto de hora o así dentro del baño antes de hacer el experimento. Bueno, pues 00:15:50
seguimos con la práctica. Si succionamos con la pera, llevamos el fluido hasta el depósito 00:15:55
D de arriba. No hace falta llenarle del todo el depósito D. ¿Por qué? Porque los dos 00:16:02
En rases, desde los que tenemos que medir el tiempo, es desde el E, que aquí no se ve, os he dicho, desde el E hasta el F. 00:16:08
Luego, cuando vosotros pongáis la pera aquí en la parte de arriba y sucionéis, no hace falta que el bulbo D lo llenéis del todo, ¿vale? 00:16:18
Bueno, entonces nosotros vamos a poder calcular viscosidades relativas midiendo los tiempos. 00:16:26
¿Cómo se calculan estas viscosidades? Pues os acordaréis de la viscosidad dinámica mediante esta ecuación, que da igual a la constante K del aparato, cada aparato lleva una constante K. 00:16:33
También el fabricante es la que os he dicho que con el certificado que trae de compra, ahí viene la constante calculada a lo mejor a 40 grados y a otra temperatura, 100. 00:16:46
Bueno, pero nosotros lo que hacemos en el laboratorio es calcular la constante K. 00:17:00
Luego, K es la constante por la densidad y por el tiempo que tarda en fluir entre los dos enrases. 00:17:06
Entonces, la densidad en gramos por centímetro cúbico, si estamos en el sistema cegesimal, 00:17:13
K la constante, que ya veréis luego vosotros cuando hagáis la práctica en qué unidades tiene que venir, 00:17:19
T el tiempo de caída en segundos y la viscosidad en poises. 00:17:25
Os acordáis que el poise, yo digo poise, el poin francés, son gramos divididos entre centímetros por segundo. 00:17:28
Y luego la viscosidad cinemática es igual, recordemos, a la viscosidad dinámica dividida entre la densidad. 00:17:36
Que en el sistema internacional no son centímetros cuadrados partido por segundo, son metros cuadrados partido por segundo. 00:17:44
Y en el cejesimal, el stock, es centímetro cuadrado partido por segundo. 00:17:52
Pero también utilizamos, y lo habéis visto en el vídeo, que el milímetro cuadrado partido por segundo equivale al centistoque. ¿Vale? Sabéis que un estoque tiene 100 centistoques. 00:17:56
Vale, entonces lo que tenéis aquí es que hay distintos tipos de, fijaos, este baño es como el que tenemos aquí en el laboratorio, en él podemos poner hasta seis viscosímetros a la vez, pero claro, pues no sé cuántos grupos podéis poniéndolo en el centro de una mesa, lo hemos hecho a veces para que varios grupos podáis hacer la práctica a la vez, pero claro, tenéis que estar todos haciendo lo mismo a la vez porque el baño hay que tenerlo a una determinada temperatura. 00:18:08
Entonces, para hacer la práctica ya os digo yo que hay que utilizar un líquido de referencia que utilizamos el agua destilada, de la cual nosotros sabemos su densidad a varias temperaturas, tenemos tabuladas y su viscosidad. 00:18:37
Y entonces, mediante esos datos, haciendo el experimento con el agua, podemos calcular, fijaos, la viscosidad dinámica. Si nosotros tenemos la del agua a 20 grados, que es la constante K, la vamos a calcular a 20 grados y la conocemos, la viscosidad dinámica. 00:18:53
La densidad también la conocemos y hacemos el experimento y tenemos el tiempo, podemos despejar la K, esta es una constante. 00:19:12
Entonces, después vamos a calcular, esto sería a 20 grados para calcular la K y después para calcular la viscosidad del alcohol, 00:19:20
que va a ser el líquido problema, la vamos a calcular a 20 grados, a 25 y a 30, ya conocemos la K. 00:19:30
Luego, si nosotros hacemos lo primero, ponemos el baño a 20, hacemos el experimento con agua 00:19:38
y después hacemos el experimento, claro, siempre limpiando bien el viscosímetro. 00:19:43
Hacemos el experimento a 20 también con alcohol. 00:19:49
Previamente, cuando nosotros retiremos el agua y echamos el alcohol, 00:19:54
lo que hay que hacer es añadir una parte y homogeneizar con alcohol el viscosímetro y desecharlo. 00:19:59
y volver a llenarlo, ¿vale? 00:20:07
Entonces, ya lo llenamos para hacer la práctica con alcohol a 20 grados. 00:20:09
Luego ya nos ha servido la temperatura a 20 grados para el agua y para el alcohol. 00:20:15
Entonces, esto lo hacemos tres veces con cada uno de ellos, ¿vale? 00:20:21
Lo que os acabo de decir es que una vez que sabemos la constante K, 00:20:25
que la hemos calculado con el agua, 00:20:29
si lo hacemos el experimento con alcohol y calculamos el tiempo, 00:20:32
la media de los tres tiempos, 00:20:35
Podemos calcular ya la viscosidad dinámica del alcohol a esa temperatura. 00:20:37
La tenemos, la sustituimos, la densidad del alcohol tenemos que saberla, 00:20:42
la podemos calcular si no la tenemos en tablas por cualquiera de los procedimientos que ya sabéis 00:20:47
y por el tiempo que lo hemos calculado experimentalmente. 00:20:52
Entonces, vale. 00:20:56
Seguimos con la práctica. 00:20:58
Lo de los capilares más gruesos o menos gruesos, me refiero al capilar de aquí del viscosímetro, 00:21:00
pues como habéis visto que hay varias series, cuanto más viscoso sea el líquido, necesitamos un capilar más grande, más ancho. 00:21:06
¿Qué materiales vamos a necesitar para esta práctica? 00:21:18
El viscosímetro, necesitamos soporte, pinzas, bueno, aquí en este caso, como tenemos estos de esta manera, luego lo veréis, se coloca muy bien, 00:21:22
Pero si no tenemos este baño, pues podemos utilizar un vaso de precipitados alto con una placa calefactora debajo, que es lo que hemos hecho muchas veces. La pera o jeringa de absorción, cronómetro para contar el tiempo, el termómetro para saber la temperatura, el baño o un vaso grande, como acabo de decir, y alto con agua destilada sobre placa. 00:21:32
Necesitamos el agua y los líquidos, por ejemplo, alcohol, acetona, aceites, lo que nosotros queramos calcular. 00:21:56
El modo operativo, pues vais a ver que esto es una repetición de lo que acabo de decir, pero que no viene mal, ¿no? 00:22:04
Primero se calibra el viscosímetro con agua adhesionizada o destilada. 00:22:11
Para calcular la caída de un viscosímetro determinado, el que tengáis, se mide el tiempo de caída de un líquido de referencia, 00:22:15
el agua, del cual conocemos su viscosidad y su densidad a la temperatura de trabajo. 00:22:24
¿A qué temperatura solemos hacerlo? A 20 grados, ¿vale? El agua destilada o deshidratada. 00:22:29
Introducimos una cantidad definida de líquido de referencia, solemos echar 10 mililitros. 00:22:36
Fijaos, añadimos por esta rama grande los 10 mililitros y caen aquí en este depósito de abajo, ¿vale? 00:22:42
Eso es lo que tenéis aquí. Esos 10 mililitros. El viscosímetro está dentro del baño termostático, hay que ponerlo a 20 grados y tiene que estar entre 10-15 minutos para que el líquido que tú acabas de introducir, en este caso el agua, pues alcance esa temperatura exacta. 00:22:49
Luego, sucionamos en la zona capilar, es decir, en la zona estrecha. Aquí colocamos la pera, ¿vale? Sucionas hasta arriba este líquido que tú habías añadido por la parte ancha, por la rama ancha que se había quedado en este bulbo. 00:23:11
Al succionar con la pera, sube y sube hasta este bulbo de arriba. Lo puedes llenar, no hace falta que se llene del todo, ¿vale? Con tenerlo a la mitad me basta. Succionas en la zona capilar hasta que el líquido pase al departamento superior, que es el bulbo D, aproximadamente lo que acabo de decir, la mitad de su capacidad. 00:23:28
Después tomas el tiempo de caída del líquido entre los dos en rases, EIF. 00:23:47
Repites la experiencia tres veces y haces la media, ¿vale? 00:23:52
Bueno, ya tienes la K, como he dicho, y luego mides la viscosidad a distintas temperaturas. 00:23:56
Si empiezas para calcular la K a 20 grados, pues en ese momento ya lo tienes a 20 grados. 00:24:01
Lo único que tienes que verter el patrón del viscosímetro, es decir, el agua, lo tiras, 00:24:07
Lo añades en algún… donde tú quieras, lo quieres guardar para otra operación, ¿vale? Y enjuagas con unos mililitros de la muestra problema, lo que he dicho, con alcohol, etanol y después disponer el líquido problema. 00:24:13
Bueno, lo haces con etanol limpio y repites el procedimiento tres veces a 20 grados. 00:24:31
Después, este baño ya es más fácil subirlo que bajarlo. 00:24:39
Entonces, por eso partimos de menos temperatura, luego lo subimos a 30 grados para hacer el experimento a 30, ¿vale? 00:24:43
Porque lo vamos a hacer a 20, a 25, perdón, he dicho 30, antes 25. 00:24:51
Primero a 20, luego a 25 y luego a 30, ¿vale? Y así nos vale la misma constante. 00:24:56
Repetir la experiencia en cada medida al menos tres veces y tomar el valor medio. 00:25:01
¿Cómo se limpian los viscosímetros? Pues lo tenéis aquí. 00:25:06
Estos, el alcohol y el agua son miscibles, pues tienes que enjuagar, lo que he dicho, con la misma muestra problema, ¿vale? 00:25:10
Bueno, si fuera miscible, pues ya necesitas enjuagarlo, por ejemplo, utilizar una pequeña cantidad de acetona para el último enjuague, después de limpiarlo. 00:25:20
Los cálculos. Nosotros vamos a obtener distintas viscosidades a distintas temperaturas. Si nosotros, aunque he dicho que este viscosímetro se utiliza para calcular viscosidades cinemáticas, si nosotros calculamos la dinámica, a partir de la dinámica calculamos la cinemática, ¿vale? 00:25:31
Pues imagínate que has calculado la viscosidad dinámica del alcohol a tres temperaturas. 00:25:52
Entonces, ¿qué es lo que vamos a representar después en la práctica? 00:25:58
Pues vamos a ver, os voy a hacer la gráfica que vais a hacer, que es la siguiente. 00:26:02
Me estáis oyendo, yo estoy aquí hablando, aunque diga alguno sí, vale, entonces vamos 00:26:23
a obtener distintas… ¿Qué es lo que vamos a representar frente a qué? Vamos a representar 00:26:38
la viscosidad, ¿no? La viscosidad, por ejemplo, dinámica frente a la temperatura. La viscosidad 00:26:56
aumenta o disminuye con la temperatura. ¿Qué os parece? ¿Os acordáis? Cuando echamos 00:27:07
en una sartén un poquito de aceite y empezamos a calentar el aceite, ¿qué pasa? Empezáis 00:27:17
a ver como un movimiento molecular, es como si se separaran las moléculas. La viscosidad 00:27:22
disminuye al aumentar la temperatura. Entonces, en esta gráfica, ¿cómo os va a dar? Luego 00:27:28
lo vais a ver. ¿Hacia arriba o hacia abajo? ¿Qué pendiente va a tener? No nos va a dar 00:27:34
una línea recta, nos va a dar algo así. La viscosidad disminuye con la temperatura, 00:27:40
al aumentar la temperatura, ¿vale? 00:27:46
¿Sí? 00:27:50
Pues, a ver dónde estaba yo. 00:27:53
En la práctica. 00:27:57
Aquí. 00:28:00
Bueno, pues lo que estábamos viendo. 00:28:01
Bueno, que calcular la viscosidad cinemática y dinámica a cada temperatura 00:28:05
utilizando las ecuaciones que ya sabemos. 00:28:09
y representar gráficamente lo que he dicho, la viscosidad dinámica frente a la temperatura, 00:28:12
e interpretar el gráfico, luego lo vais a ver. 00:28:18
Para el desarrollo de los cálculos, ¿qué necesitas? 00:28:21
Lo que he dicho, nosotros necesitamos, para la constante K, nosotros tenemos tabulados para el agua, 00:28:24
para cada temperatura, una viscosidad dinámica y una densidad. 00:28:30
Pero para los otros líquidos, para el líquido problema del alcohol, 00:28:35
Pues si no tenéis los datos a mano, lo que podéis hacer con esas mismas disoluciones, calcular vosotros la densidad, porque es muy fácil, ¿vale? Calcular la densidad a esa temperatura. 00:28:38
Normalmente el alcohol suele… ¿Cómo podéis calcular la densidad de líquido problema a la temperatura de ensayo? Lo que sea, con cualquiera de los procedimientos. O bien, pues, densidad hemos visto, la densidad para las disoluciones hemos visto en el inversor, hemos visto varios. Entonces, o lo podemos buscar en la bibliografía. 00:28:55
Esta sería la práctica del viscosímetro de Oswald, que esta la vamos a hacer. 00:29:17
Vamos a seguir viendo algo más de teoría. 00:29:27
Veréis, la tensión superficial ya la vimos. 00:29:31
Refractometría. 00:29:40
Vamos a repasar un poquito de, porque vamos a hacer la práctica de refractometría y polarimetría. 00:29:41
¿Qué era la refracción? ¿Os acordáis que cuando es un cambio lo que ocurre es que la radiación electromagnética cuando pasa de un medio a otro distinto cambia de dirección y de velocidad? ¿A qué es debido? Aquí tiene distinto índice de refracción. 00:29:47
Pues ese cambio de velocidad que experimenta la radiación electromagnética es a lo que llamamos refracción. 00:30:05
¿Cómo se calcula el índice de refracción? Pues el índice de refracción es igual al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío dividido entre la velocidad de la luz en el medio que estamos tratando. 00:30:17
tratando cuáles donde hay más impedimentos para que pase la luz en el vacío que no hay nada o en 00:30:32
otro medio bueno pues en el vacío la velocidad será más alta que en otro medio luego el índice 00:30:38
de refracción va a ser mayor que uno porque este es mayor que v vale lo que habéis visto 00:30:45
ver la velocidad de la radiación electromagnética en el medio puede ser agua puede ser hice es la 00:30:52
velocidad en el vacío aunque vamos a utilizar en lugar de utilizarla es más práctico respecto al 00:31:00
lugar de utilizar respecto al vacío la podemos utilizar respecto al aire una atmósfera vale 00:31:09
estos aparatos disponen de escalas de índices de refracción que oscilan entre 1,300 y 1,700 00:31:14
Y para medir, ya os digo yo que la del agua a 20 grados es 1,3330, ¿vale? 00:31:24
Si no me falla la memoria. 00:31:31
Bueno, y la del aire la tomamos como aproximadamente 1. 00:31:36
Luego, por eso decimos que el índice de refracción, como la velocidad de la luz es mayor, es mayor que 1. 00:31:40
Bueno, los refractómetros, que son los instrumentos que nos sirven para calcular el índice de refracción, también te permiten calcular los grados Briggs, que es el porcentaje, el tanto por ciento en azúcar, ¿vale? 00:31:47
Ese volumen que lleva un compuesto. Entonces, vamos a ver la determinación del índice de refracción. Este procedimiento tal cual está es igual que el que nosotros tenemos. Entonces, lo podéis ver por aquí o lo podemos ver por la práctica. 00:32:02
necesitamos el refractómetro 00:32:19
A-B, necesitamos 00:32:22
nosotros para hacer 00:32:24
la práctica nos resulta muy cómodo 00:32:25
como se le puede hacer con distintos líquidos 00:32:27
pero como el mismo día 00:32:30
vamos a hacer la de la polarimetría 00:32:31
y refractometría 00:32:34
pues vamos a calcular 00:32:35
con sacarosa 00:32:37
distintas disoluciones y vamos a hacer la práctica 00:32:39
con las mismas disoluciones 00:32:42
y entonces pues ya os digo yo 00:32:44
que es mucho más rápido y más práctico 00:32:46
Luego el material, aparte del refractómetro, las disoluciones pueden ser las que nosotros queramos. Esa carosa tenéis aquí y luego matraces aforados, pues depende del número de disoluciones que vayas a preparar. 00:32:48
Este refractómetro le tenemos que conectar lo mismo que el polarímetro una media hora antes de utilizarlo, ¿vale? 00:33:04
Siempre hay que tener en cuenta la temperatura de trabajo y anotarla. 00:33:14
Hay un vídeo de un refractómetro que este sí que me gustaría ver. 00:33:21
Vamos a ver, a ver dónde está este vídeo. 00:33:26
el refractómetro, para que le veáis, con el refractómetro AVE, la calibración, hay 00:33:31
que calibrar el aparato con agua y medir la muestra y luego también tenemos que hacer 00:33:40
la recta, separamos la recta de calibrado con distintas concentraciones, vamos calculando 00:33:46
el índice de refracción con distintas muestras y luego la muestra problema de la cual podemos 00:33:51
calcular su índice de refracción, pues con la resta de calibrado calcularíamos la concentración 00:33:59
problema, ¿vale? Vamos a ver algo de este vídeo. 00:34:04
Hola, ¿qué tal? Hoy vamos a continuar viendo los temas de refractometría y vamos a conocer 00:34:09
cómo calibrar y cómo utilizar lo que se denomina un refractómetro A-B, ¿ok? Este 00:34:16
refractómetro ave que sin duda no lo podemos nosotros mover del lugar, es decir, tiene 00:34:23
que estar fijo en una mesa de laboratorio, a diferencia de los refractómetros que anteriormente 00:34:29
les mostré, como el refractómetro de campo, ¿verdad? Tanto digital como analógico, ¿ok? 00:34:34
Entonces, el día de hoy vamos a ver una práctica en la cual con la ayuda de este instrumento 00:34:42
vamos a poder determinar la concentración del etanol que contienen algunas bebidas precisamente alcohólicas. 00:34:48
¿Qué es lo que vamos a realizar? Bueno, vamos a realizar en primer lugar una calibración de este instrumento 00:34:56
y posteriormente vamos a realizar la lectura de lo que se conoce como una curva de calibración. 00:35:02
¿Qué es esta curva de calibración? Bueno, es el gráfico que nosotros vamos a construir 00:35:10
a partir de los datos que vamos a obtener de utilizar diferentes concentraciones del estándar 00:35:15
en este caso cuál es el estándar bueno si lo que a mí me interesa es determinar etanol en muestras 00:35:23
de bebidas alcohólicas mi estándar tendrá que ser etanol a diferentes concentraciones en este caso 00:35:29
vamos a utilizar concentraciones de 10, de 20, 30, 40 y 50% de etanol. Entonces, bueno, 00:35:36
a continuación les voy a mostrar cuál es el material necesario para poder realizar 00:35:45
este análisis. Muy bien, el material que vamos a requerir para realizar esta práctica 00:35:49
es evidentemente un refractómetro de ave, el que tenemos en esta ocasión es un refractómetro 00:35:55
digital de la marca reicher ok vamos a necesitar también como les comenté etanol o alcohol etílico 00:36:01
con sus cinco diferentes concentraciones que vamos a utilizar para poder posteriormente 00:36:10
cuantificar cuánto etanol tienen unas muestras que aquí tenemos de bebidas alcohólicas las cuales son 00:36:17
de brandy y de ron adicionalmente vamos a requerir papel absorbente que no deje pelusa 00:36:24
necesitamos una piseta con agua destilada y nuestra bitácora o libreta en la cual vayamos 00:36:30
a registrar los datos correspondientes muy bien estas son las partes que componen a este 00:36:37
refractómetro de ave en este caso es un refractómetro ave totalmente digital aquí 00:36:43
tenemos el interruptor de la corriente en lo que prende completamente el equipo les voy a 00:36:48
mostrar que tenemos aquí lo que es esta perilla la cual nos va a ayudar a ajustar precisamente 00:36:56
en nuestra nuestra lectura para que nos dé el valor correcto tenemos el ocular y con un corrector 00:37:02
también aquí en la parte inferior de este para poder enfocar adecuadamente y en la parte de 00:37:10
atrás de este equipo tenemos lo que es la fuente de luz y tenemos el prisma sí 00:37:18
que es evidentemente donde se realiza se coloca la muestra y se realiza 00:37:26
precisamente el análisis si ustedes observan este modelo tiene aquí una 00:37:32
entrada y salida y la cual es debido a que podemos nosotros precisamente hacer 00:37:38
pasar sobre esta entrada y sobre esta salida un baño de agua a temperatura controlada recordemos 00:37:46
que el índice de refracción está directamente relacionado con la temperatura entonces en caso 00:37:52
de que yo necesito una temperatura controlada bueno pues tengo la oportunidad de realizarlo 00:37:57
con este equipo si van a realizar esta este baño de temperatura controlada es importante mencionar 00:38:03
que debe de estar mínimo de 30 minutos antes de poder utilizarse lo que vamos a realizar 00:38:09
inicialmente como cualquier instrumento que manejamos va a ser la calibración del mismo 00:38:16
en este caso aquí vemos en el display de este refractómetro donde nos dice deje calentar la 00:38:21
unidad luego aplique la muestra y bueno esto sí que lo vamos a no vamos a ver en casa porque 00:38:29
que también luego cada refractómetro funciona de una manera distinta, ¿sabéis? 00:38:37
Entonces, a ver, ¿dónde tenía yo la práctica? 00:38:42
Estaba aquí. 00:38:48
Pero sí que es cierto que a la hora de tener controlado el… 00:38:49
A ver, ¿dónde tenía? 00:38:55
Cuando veamos el refractómetro, cuando miremos a través del ocular, 00:38:57
vamos a ver, para ajustarlo, que cuando se hable de las dos cruces, son estas, 00:39:02
que las he puesto aquí, he puesto aquí una parte de una unidad que tengo, veis estas dos, 00:39:07
y luego con la ruleta de la derecha que hablaba en el vídeo, lo que hacemos es mover para que esta diferencia entre luz y sombra 00:39:15
pase justamente, veis esta raya horizontal, por el medio de la cruz, y así estaría ajustado, 00:39:25
Porque como cada sustancia, cuando cambiamos de una sustancia a otra, vamos a tener distintas disoluciones, va a tener distinto índice de refracción, para ajustarlo tenemos que colocarlo así. 00:39:32
Y la ruleta que tenía en el medio del lado del ocular, esa es para que se vea más nítido, ¿vale? 00:39:44
Pero esto es lo que vais a observar vosotros, lo que tenéis que ajustar con el mando de la derecha, que habéis visto, como el tornillo macrométrico de los microscopios. 00:39:50
De la derecha, ¿vale? Pues esto es. Bueno, entonces, cuando hagamos la práctica, ya lo... En lugar de verlo por aquí, es que es exactamente igual. Vamos a seguirlo por la... Si lo queréis leer, es lo mismo que tenemos en la práctica. 00:40:02
A ver si es esta. No. Esta es la de la viscosidad. Esta es. Vale. La práctica de la refractometría. 00:40:19
Bueno, entonces lo que el fundamento, bueno, el objetivo es introducir los conceptos de índice de refracción, ángulos de incidencia, refracción y límite o crítico. 00:40:30
No nos hemos metido mucho en la teoría del ángulo límite crítico, que es en lo que se basa el refractómetro. 00:40:41
Pero bueno, aquí en distancia no se ve tanto, ¿vale? El ángulo de incidencia es el ángulo con el que incide en un medio, ¿vale? Con respecto a la normal. Por ejemplo, este rayo 1, el rayo incidente se incide de esta manera, el ángulo de incidencia se mediría con respecto a esta normal. Este sería el ángulo de incidencia, ¿vale? 00:40:46
Bueno, vamos a ver los componentes de un refractómetro. Habéis visto ya algo en el vídeo. Y luego la gráfica de calibrado para después, una vez que tengamos la gráfica con nuestras disoluciones, donde vamos a representar el índice de refracción en el eje Y frente a la concentración, pues en una muestra problema cuya concentración no conocemos, sí podemos de esa muestra problema calcular el índice de refracción. 00:41:08
y luego en la gráfica es donde podemos calcular la concentración de la muestra problema, 00:41:35
que esto sí que lo haremos, ¿vale? 00:41:41
Entonces recordemos que el rayo de luz cuando pasa de un medio a otro, 00:41:43
de distinta densidad, cambia de dirección y porque también sufre un cambio de velocidad. 00:41:48
Entonces a esa desviación se le conoce como refracción. 00:41:54
Bueno, hemos visto un poquito esto y vamos a ver el procedimiento de la práctica del índice de refracción. 00:41:57
Lo primero que tenemos que hacer es calibrar el aparato. 00:42:07
Esta calibración del refractómetro se puede hacer, por ejemplo, con agua destilada. 00:42:10
Sabemos que este agua destilada, el índice de refracción es 1,3330 a 20 grados. 00:42:17
Entonces, vamos a ver, para calcularlo hay dos maneras, o bien calculando un factor de corrección o bien ajustando el aparato, si lleva un tornillo de ajuste. 00:42:24
Entonces, nosotros vamos a calcularlo, vamos a hacer la calibración calculando el factor de corrección. 00:42:41
O sea, si nosotros lo vamos a hacer con agua a una temperatura a 20 y vemos que no nos da este valor, 1,3330, 00:42:48
pues luego calculamos el factor de corrección, porque puede que te esté dando por exceso o por defecto. 00:42:59
Entonces, ese factor de corrección se calcula, este es igual al índice de refracción del agua, que le sabemos, menos el observado. 00:43:05
Entonces, si el observado es más pequeño que el del agua, pues te va a dar un valor positivo. 00:43:15
La cuestión es que luego, para calcular el índice de refracción problema, se corrige, que sería igual al que has observado más el factor de corrección. 00:43:21
Porque tú has calculado un factor de corrección que es lo que se te está desviando utilizando agua, que es el líquido de referencia. 00:43:31
Si no te da exactamente ese valor, pues estás calculando esa corrección que luego la tienes que aplicar. 00:43:42
Luego, cuando calculéis el índice de refracción de la muestra problema, al que hemos observado le tenemos que sumar ese factor de corrección. 00:43:48
¿Vale? O haciendo el ajuste del aparato con el, si trae una cajita con algún dispositivo, pues lo hacemos. 00:43:55
Entonces, ¿cómo se hace esta práctica? Vale, calibramos el refractómetro utilizando agua destilada como sustancia de referencia, 00:44:06
preparamos las disoluciones, no sabemos según los que se hay, pues preparáis cada uno una, 00:44:16
y vamos a utilizar la sacarosa, tanto en esta práctica como la de polarimetría, 00:44:21
para así utilizar lo mismo y no tener tanta disolución que preparar. 00:44:27
Vale, pues las preparamos utilizando agua destilada como disolvente 00:44:34
y de estas concentraciones, de 1, 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5 gramos por cada 100 mililitros. 00:44:40
pero luego está dado en tanto por ciento peso-volumen, ¿vale? 00:44:49
Lo que acabo de decir, preparamos 100 mililitros de cada una 00:44:54
y luego con el refractómetro, este nuestro nos da la opción de calcular el índice de refracción 00:44:58
y también hay un… a ver, esperemos que funcionen los dos bien, 00:45:04
porque en los grados Brice también podemos calcular, 00:45:08
que es el tanto por ciento de azúcar, ¿vale?, en peso-volumen. 00:45:12
Un grado Briggs corresponde a una concentración de azúcar del 1%. 00:45:16
Y con los datos, hacemos una tabla de datos experimentales para poder calcularla, para hacer la gráfica. 00:45:21
Construimos una gráfica con los valores obtenidos frente a la concentración. 00:45:32
Vamos a utilizar la gráfica manualmente, no lo vamos a hacer con el ordenador, utilizando un programa semejante. 00:45:37
Entonces vamos a, fijaos, la gráfica que vamos a hacer es la siguiente, vamos a representar el índice de refracción frente a la concentración, entonces vamos a representar gráficamente 00:45:44
el índice de refracción n frente a la concentración, tanto por ciento, tanto por ciento peso-volumen, ¿vale? 00:46:20
Bueno, el índice de refracción va a ir aumentando al aumentar la concentración, luego nos va a dar una línea recta. 00:46:32
Luego, entonces, nosotros con el éster vamos a ver, nos va a dar el programa, la ecuación de la recta, 00:46:40
Y igual a MX más N, ¿no? 00:46:48
N es la pendiente. 00:46:52
Entonces, ¿cuál es la concentración? 00:46:53
La X es la concentración. 00:46:56
Fijaos, en el eje Y está el índice de refracción, 00:46:59
en el eje X está la concentración, 00:47:03
pues la X es la concentración. 00:47:05
N es la ordenada en el origen 00:47:09
y la Y es el índice de refracción, N. 00:47:11
Entonces, como vosotros con las disoluciones 00:47:15
que hemos preparado. Vamos a calcular distintos índices de refracción y a distintas concentraciones 00:47:17
vamos a hacer la gráfica. Si nosotros tenemos una disolución problema de la cual con el 00:47:24
refractómetro vamos a calcular el índice de refracción de la muestra problema, ¿cómo 00:47:31
vamos a saber esta disolución preparada tiene que estar dentro del intervalo, ¿vale? Si 00:47:39
calculamos el índice de refracción de la muestra problema, pues nosotros hemos calculado, 00:47:47
tenemos la Y, ¿vale? Como la ecuación de la recta nos va a valer, si yo calculo el 00:47:53
índice de refracción de la muestra problema, de la cual no sé su concentración, yo tengo 00:48:01
la Y, ¿vale? ¿Qué es lo que no conozco? En la misma ecuación, la X, despejo la X 00:48:06
en esa ecuación y ya estoy calculando la concentración de la muestra problema. Esta 00:48:13
sería la forma de hacerlo. Es lo que tenéis aquí. Construimos la gráfica con los valores 00:48:19
obtenidos, esto, un momento, construimos esta gráfica de índice de refracción frente 00:48:27
la concentración de esa carosa, utilizamos los dos métodos y luego medimos los grados 00:48:35
Briggs también de la muestra problema o índice de refracción de la forma que os he dicho. 00:48:41
Y, bueno, medimos los grados Briggs, el índice de refracción con el refractómetro de la 00:48:48
muestra problema y median matemáticamente con la ecuación, despejamos la X, que es 00:48:53
la concentración, ¿vale? O también lo podemos hacer gráficamente, ¿cómo? Gráficamente 00:48:59
lo podemos hacer, pues si yo he calculado la concentración, perdón, he calculado el 00:49:05
índice, imagínate que el índice de refracción de la muestra problema es este, entonces yo 00:49:12
me vengo gráficamente, me vengo paralelamente al eje X hasta la recta, bajo para abajo, 00:49:17
paralelamente al eje Y y esta sería la concentración de la muestra problema, ¿vale? 00:49:25
Bueno, pues en Excel es muy fácil hacer la gráfica. Estamos aquí. 00:49:30
Bueno, cálculos e interpretación de resultados. Tenéis que poner un cuadro de datos, las gráficas, mejor solo una, por ordenador, y el cálculo de la concentración de la muestra problema. 00:49:39
Luego, el día que preparéis las disoluciones, aunque la sepáis, va a haber un grupo que se va a encargar de preparar una muestra problema que yo le diga y luego, lo bueno sea que, aunque sepáis cuánto vale la concentración, la tenéis que calcular con la recta de calibrado. 00:49:55
Cuando vosotros hagáis la gráfica con estos valores de índice de refracción frente a estas concentraciones, no podéis meter ahí el dato de la muestra problema, porque la muestra problema se va a calcular a partir de esa gráfica que vamos a obtener, ¿vale? No conocemos su concentración. 00:50:10
Bueno, vamos a seguir. 00:50:31
Esto ya, tienes que calcular, bueno, la polarimetría. 00:50:40
Decíamos, vamos a repasar esto un momento, que una sustancia era ópticamente activa aquella que tenía un carbono asimétrico. 00:50:50
¿Qué significa asimétrico? Por ejemplo, este aminoácido es ópticamente activo 00:50:59
Porque este carbono, que está aquí en medio, tiene los cuatro sustituyentes diferentes. 00:51:05
Vemos en un lado tiene un hidrógeno, otro sustituyente es un grupo COOH ácido, 00:51:11
otro es un radical y el otro un grupo amino, ¿vale? 00:51:16
Luego tiene los cuatro sustituyentes distintos, es asimétrico. 00:51:20
Entonces, estas sustancias, para que sean ópticamente activas, 00:51:24
ahora veremos qué les pasa, qué es lo que hacen. 00:51:26
Tienen que tener por lo menos un carbono asimétrico. 00:51:30
Y estas sustancias desvían el plano de luz polarizado a un cierto ángulo. 00:51:33
¿Qué sustancias son ópticamente activas? 00:51:38
Por ejemplo, los azúcares y los aminoácidos. 00:51:41
Nosotros, como vamos a usar la sacarosa, pues nos va a dar, ¿vale? 00:51:44
Y hay más sustancias que tienen esta propiedad. 00:51:48
¿Qué aparato vamos a utilizar para ver este ángulo? 00:51:51
El polarímetro, ¿vale? 00:51:56
Vamos a medir esta rotación óptica. 00:51:58
Podéis ver, vamos a ver un poquito de este, pero un poco solo, del polarímetro, porque 00:52:00
los que tenemos aquí también son parecidos digitales, ¿vale? 00:52:07
Este que estoy señalando aquí, este es un polarímetro más antiguo, pero que está 00:53:10
muy bien. 00:53:15
Aquí lo tenemos, pero está roto, ¿vale? 00:53:15
Vamos a calcular la rotación óptica. 00:53:17
Vamos a repasar un poquito de teoría. 00:53:47
¿Qué es luz polarizada? Pues que vibra solo en un plano. 00:53:55
Por ejemplo, veis aquí que esta luz, si vibra solo en un plano, es que está polarizada, 00:54:00
porque la hemos pasado a través de un aparato que sirve para eso, el polarizador. 00:54:06
Veis aquí, vibrando en muchas direcciones la luz, antes de pasar por el polarizador, 00:54:11
que es una sustancia ópticamente activa, que ya lo hemos visto, 00:54:16
Aquella que tiene al menos un carbono asimétrico, el carbono unido a cuatro sustituyentes diferentes. 00:54:19
Estos, veis que estas sustancias, estas son dos isómeros que son imágenes especulares, pero no son superponibles. 00:54:26
Como estas, como las manos, si pones una mano enfrente de la otra, las pones y son imágenes especulares, 00:54:37
pero si colocas una encima de la otra no son superponibles, ¿vale? 00:54:44
Bueno, entonces, las sustancias que son ópticamente activas, habéis visto el polarímetro, si tenemos la fuente de luz y hacemos pasar esta fuente de luz, vemos que vibra en muchas direcciones, a través del polarizador la luz sale vibrando solamente en una dirección. 00:54:47
Bueno, pues a continuación esa luz pasa, en el polarímetro os habéis fijado que introducían un líquido en unos tubos, les había más largos, porque los hay de 10 centímetros, que es un decímetro, y los hay de 2 decímetros, que son 20 centímetros, ¿vale? Pues esos tubos contienen la sustancia problema. 00:55:11
Nosotros los colocamos dentro del habitáculo, habéis visto que llevaban como una especie de bulbo, lo poníamos hacia arriba y esta luz polarizada atraviesa la muestra problema. 00:55:29
Entonces, esta sustancia, esta muestra problema es ópticamente activa, es decir, que es capaz de desviar el ángulo, vamos, quiere decir, esta luz polarizada lo desvía un ángulo. 00:55:41
Es decir, si vibraba, fijaos, la luz antes de entrar en la sustancia vibra en esa dirección que estoy señalando. Bueno, pues al atravesar la luz, la sustancia ópticamente activa que está dentro del tubito, cuando sale, bueno, hay un analizador que te está, digamos, diciendo qué ángulo ha girado de esa dirección, ¿vale? 00:55:54
Si estaba vibrando en una dirección y ahora veis que vibra en otra, 00:56:20
luego quiere decir que ha habido un ángulo, lo ha desviado. 00:56:25
Luego las sustancias ópticamente activas desvían el plano de la luz polarizada. 00:56:28
Si este es el plano, se ha desviado un poco un ángulo. 00:56:33
¿Quién ha hecho cambiar esa dirección? 00:56:37
La sustancia, en este caso va a ser la sacarosa, que es ópticamente activa. 00:56:40
Pues el aparato, el polarizador, lo que te mide es ese ángulo, 00:56:44
Lo que lo ha desviado, le veis aquí este ángulo. Ejemplos de sustancias ópticamente activas son los aminoácidos o azúcares. Es aquí el aparato donde se abre esta tapa y se introduce el tubo. 00:56:48
Aquí tenéis la práctica, que la vamos a ver ahora, cómo se calcula este ángulo. 00:57:06
Se calibra el aparato con agua primero. 00:57:17
Cuando nosotros introducimos dentro del tubo agua, cuando medimos el ángulo, nos tiene que dar cero, 00:57:21
porque el agua no es ópticamente activo, entonces el agua no es capaz de desviar ese plano de luz polarizada. 00:57:28
Entonces, con el agua te tiene que dar cero y si no, tendríamos que hacer una corrección. 00:57:36
Luego, vamos a medir las muestras problemas de distintas concentraciones, ese ángulo, 00:57:42
y luego, a partir de ese ángulo girado, vamos a determinar el ángulo de rotación específico, ¿vale? 00:57:47
Que este ya es utilizando la línea del sodio, que tiene una longitud de onda determinada y a 20 grados. 00:57:53
Y también vamos a calcular la concentración de la muestra problema. 00:58:00
Podéis utilizar la fórmula y todo lo demás 00:58:04
Todo esto que tenéis aquí de teoría 00:58:08
Que ya lo vimos en la primera unidad 00:58:09
Lo vamos a ver aquí en la unidad 00:58:13
Lo vamos a ver en la práctica 00:58:15
Vamos a ver lo más significativo de la práctica 00:58:20
Este es el guión 00:58:24
El objetivo de la práctica 00:58:25
Conocer los componentes de un polarímetro 00:58:27
Ya os he dicho que les hay digitales 00:58:30
Vamos a construir la gráfica. ¿Qué es lo que vamos a representar gráficamente? 00:58:32
El ángulo girado en el eje, ya sabéis que para cada una de las disoluciones, primero lo hacemos con el agua tres veces, hay que hacerlo. 00:58:40
Aquí en este aparato nuestro directamente te hace varias veces y te da la media. 00:58:50
primero con el agua que nos tendría que dar cero 00:58:55
y luego con cada una de las disoluciones a distintas concentraciones 00:58:58
pues vamos a obtener en cada disolución un ángulo distinto 00:59:02
¿vale? 00:59:06
bueno, pues construimos la gráfica y vamos a representar 00:59:07
que luego la represento en el eje Y el ángulo 00:59:11
y en el eje X la concentración 00:59:15
vamos a representar, vamos a ver cuánto varía 00:59:17
el ángulo frente a la concentración 00:59:20
luego esta es la gráfica de calibrado 00:59:22
¿para qué nos va a servir? 00:59:25
para determinar la concentración 00:59:27
de la muestra problema 00:59:29
y luego vamos a calcular 00:59:30
la rotación específica 00:59:34
no es el ángulo, la rotación específica 00:59:36
la calculamos con una fórmula 00:59:39
de la sacarosa a distintas concentraciones 00:59:41
luego el fundamento 00:59:44
la luz polarizada es aquella que vibra 00:59:46
en un solo plano 00:59:48
¿cómo vibra en un solo plano? 00:59:49
¿Qué hacemos para que vibre en un solo plano? Pues utilizamos un polarizador, que es lo que lleva el aparato. 00:59:52
La definición que hemos visto de la sustancia ópticamente activa, al pasar una luz polarizada a través de ella, 01:00:00
el aparato, el polarímetro tiene el polarizador, primero está la fuente de luz, 01:00:10
A continuación, esa fuente de luz pasa por el polarizador y al atravesar el polarizador, pues sale vibrando en un solo plano. Pues ese plano, ese ángulo es el que te cambia la sustancia ópticamente activa, el plano de polarización, este ángulo que hace que gire ese ángulo, ese plano, esa dirección, pues… 01:00:18
Hola, ya pronto termino, ¿vale? Si no te importa. Pues es el ángulo de rotación. Y luego veréis que el ángulo de rotación, cuando hagamos la práctica, va a ser mayor a mayor concentración de la disolución, ¿vale? 01:00:45
Lo de las sustancias ópticamente activas, lo repaso. Estas moléculas ópticamente activas presentan un centro quiral, es lo que he dicho, un carbono asimétrico con los cuatro sustituyentes distintos. 01:01:00
Y estas moléculas que les ocurre esto pueden generar dos isómeros que son imágenes especulares, pero no superponibles, como acabo de decir. 01:01:18
Por ejemplo, las manos izquierda y derecha, las podéis poner una enfrente de la otra, son imágenes especulares, pero luego si la pones una encima de la otra no son superponibles. 01:01:27
Entonces, uno de los isómeros despide la luz hacia la izquierda y se llama eslebógiro y el otro hacia la derecha. 01:01:39
Bueno, si la sustancia es de estrógida, se toma el ángulo de rotación como positivo y en caso contrario, negativo. 01:01:48
Vemos aquí un ejemplo, ¿vale?, de sustancia ópticamente activa. 01:01:55
Vemos que este carbono tiene los sustituyentes, los cuatro distintos. 01:02:02
Bueno, pues todo lo que acabo de decir, ¿qué es la polarimetría? 01:02:08
Pues una técnica que nos permite analizar una sustancia ópticamente activa, midiendo su ángulo de rotación. 01:02:13
Y de esta manera podemos calcular la concentración. 01:02:24
Esta técnica se utiliza principalmente en laboratorios químicos, farmacéuticos, en la industria de la cerveza, azucarera, etc. 01:02:28
La rotación angular alfa hemos visto ya lo que es y luego ya aparte de la rotación alfa que es la que tiene el polarímetro, podemos calcular algo típico de cada sustancia que es la potencia rotatoria específica o potencia rotatoria. 01:02:43
Entonces, para especificarla, para llamarla, ponemos el ángulo alfa entre corchetes y ponemos como subíndice una D, que significa que estamos utilizando la línea D del sodio y una determinada longitud de onda y una temperatura, ¿vale? 01:03:05
Que permanece constante dentro de esta potencia rotatoria específica o potencia rotatoria permanece constante dentro de un rango de concentraciones que lo vais a ver vosotros en la práctica, ¿vale? 01:03:24
¿Cómo se calcula luego? Pues una vez que tenemos calculados los ángulos para cada concentración, para calcular la potencia rotatoria específica utilizamos esta fórmula. 01:03:38
La alfa es el ángulo que hemos obtenido con el polarímetro, L es la longitud del tubo, que hay que darla en decímetros, el pequeñito, ese que habéis visto pequeño en el vídeo, es de 10 centímetros, es decir, un decímetro, los hay de 20, ¿vale? 01:03:52
Y C es la concentración. Si esta C la depende, a veces no hay que multiplicar por 100, si esta C está dado en tanto por ciento peso-volumen, hay que multiplicar por 100, ¿vale? 01:04:08
Bueno, pues el polarímetro que hemos visto, que nos permite medir el ángulo de rotación, consta de una fuente de luz monocromática, que significa que de una única longitud de onda, 01:04:19
que se utiliza la lámpara de sodio que emite luz a esta longitud de onda, un prisma, tiene que llevar un prisma polarizador, que es el que te hace que vibres solo en un plano, 01:04:34
otro analizador, estos prismas, cada uno de ellos tiene su función, y luego el tubo portamuestras, que es el que hemos visto, 01:04:46
y un detector que tiene que ser, en el caso de los analógicos, pues nosotros lo veíamos directamente por un ocular. 01:04:57
En este caso se utilizan efectos fotoeléctricos y nos da digitalmente el valor. 01:05:08
Bueno, vamos a ver el procedimiento para hacer la práctica, que tenemos poco tiempo. 01:05:16
Preparamos las disoluciones, que ya las tenemos preparadas, de la práctica de refractometría. 01:05:22
Preparamos 100 mililitros de cada una, y que no se nos olvide preparar también la disolución problema, 01:05:28
con una concentración que esté dentro del rango entre 1 y 12,5. 01:05:35
El polarímetro hay que enchufarlo y ponerlo en funcionamiento 01:05:39
Nada más llegar al laboratorio porque tiene que calentarse 01:05:45
Allí hay unas instrucciones, las tenemos porque ya os digo, cada uno funciona de una manera 01:05:50
Calculamos para cada concentración la rotación angular 01:05:56
Lo primero que hay que hacer es calcular alfa, el ángulo, utilizando el agua destilada a 20 grados 01:06:00
Y hacer un factor de corrección. ¿Qué base tomamos para llegar al factor de corrección? Pues nosotros con el índice de refracción sabíamos que el agua, el índice de refracción del agua tenía un valor a una determinada temperatura. 01:06:07
Nosotros sabemos que alfa, el valor que tiene que dar con el agua es cero, porque el agua no es ópticamente activo y no desvía nada. 01:06:25
Entonces, este factor de corrección nos puede dar bien más o menos. 01:06:34
Luego habría que tenerlo en cuenta. 01:06:39
Normalmente, cada vez que lo utilizamos nos da cero. 01:06:43
Construimos la gráfica con los valores obtenidos de alfa en el eje Y, el ángulo girado, frente a la concentración. 01:06:47
Esto se puede hacer o bien manualmente o con ordenador. 01:06:58
Y luego, como tenemos la muestra problema, de la cual conocemos la rotación angular que le hemos determinado en el polarímetro, 01:07:01
pues mediante la ecuación de la recta que nos dé en Excel, la gráfica, pues calculamos la concentración problema, ¿vale? 01:07:12
Entonces, vamos a ver aquí. 01:07:22
Fijaos. 01:07:25
Esto es que no sé qué es lo que pasa aquí. 01:07:36
No me voy a extender mucho porque ya luego seguiré subiendo vídeos porque la semana que viene tenemos dos prácticas, dos días, el lunes y el miércoles. 01:07:41
Pero pondré más en diferido, ¿vale? Entonces, para representar, vamos a representar el ángulo girado, ¿vale? 01:08:06
primeramente frente a la concentración 01:08:26
también nos va a dar una línea recta 01:08:29
nos va a salir la ecuación de la recta 01:08:32
igual a MX más M 01:08:34
bueno pues 01:08:36
con la disolución problema 01:08:37
nosotros queremos calcular su concentración 01:08:40
que es la X que no la tenemos 01:08:42
pero si que vamos a calcular alfa 01:08:44
con el polarímetro 01:08:45
entonces 01:08:47
simplemente es 01:08:49
sustituir el valor de Y 01:08:51
de la disolución problema en esa recta 01:08:53
Y despejar X, ¿vale? Esta, la recta me la da el programa cuando nosotros la hagamos. 01:08:55
¿Os acordáis que lo hacíamos con la densidad? Pues esto si nos da tiempo lo haremos en el laboratorio también. 01:09:03
Bueno, estamos aquí. 01:09:10
Construimos la gráfica con los datos obtenidos de alfa frente a la concentración de sacarosa. 01:09:15
Después medimos la rotación angular de una muestra problema, ¿vale? 01:09:21
tenemos, que es lo que acabo de decir 01:09:25
y por último construimos 01:09:27
la gráfica, sabéis que en cada una 01:09:29
de las disoluciones tenemos que calcular 01:09:31
para cada una de las disoluciones 01:09:33
con la distinta concentración 01:09:35
tenemos que calcular la rotación específica 01:09:37
el poder rotatorio específico 01:09:39
la llama aquí en potencia 01:09:41
rotatoria específica, que da igual 01:09:43
entonces para cada concentración 01:09:45
teniendo en cuenta la longitud 01:09:47
del tubo, tenemos que calcular 01:09:49
este alfa 01:09:51
entre corchetes, que es el poder rotatorio específico, que es lo que te dice aquí. 01:09:52
Y determinar el rango de concentración donde permanece constante, 01:09:58
que significa que cuando tú lo representes, pues va a haber solamente unos datos 01:10:01
donde te van a salir unas concentraciones donde te va a salir constante, ¿vale? 01:10:08
Aunque esto es un valor característico de cada sustancia. 01:10:13
Cálculos, cuadro de datos experimentales, tenéis que ir poniendo, 01:10:18
la gráfica o el ordenador de ángulo de rotación frente a la concentración, 01:10:22
el cálculo de la concentración de la muestra problema, también matemáticamente o graficamente, 01:10:29
y luego calcular la potencia rotatoria específica, que es esto, 01:10:35
alfa entre corchetes, subíndice D en la línea D del sodio y T, superíndice, la temperatura. 01:10:39
Pues para cada concentración hay que calcular esta potencia rotatoria específica y representar gráficamente esta frente a la concentración. 01:10:47
Pues esta sería la gráfica del polarímetro. 01:10:57
Estas dos, mi idea es hacer las dos prácticas el primer día de tensión superficial, 01:11:03
el segundo día, que es miércoles, polarimetría y refractometría, 01:11:11
y dejar para la siguiente semana las de viscosidad. 01:11:14
Entonces, bueno, pues ya os iré subiendo más, pero si veis las presentaciones, 01:11:20
hay muchos vídeos, pero claro, es que si los vemos todos en clase. 01:11:26
Materias:
Química
Niveles educativos:
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  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
M J V
Subido por:
M. Jesús V.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
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Fecha:
26 de marzo de 2025 - 17:46
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
1h′ 11′ 30″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
309.67 MBytes

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