Este documento describe diferentes métodos y equipos para medir la viscosidad de fluidos, incluyendo el viscosímetro Zahn, Stormer, Ostwald y Brookfield. Explica brevemente el funcionamiento, materiales y procedimiento para cada uno. El objetivo es determinar la viscosidad de diferentes fluidos como aceite, glicerina y alcohol en el laboratorio.

1. Practica No. 5: Medición de viscosidades
Objetivo: Determinar la viscosidad de un fluido con viscosímetros en el laboratorio.
Viscosímetro Zahn
El viscosimetro Zahn es utilizado para la determinación
de viscosidad de fluidos Newtonianos y
Aproximadamente Newtonianos. Consta de una copa de
inmersión (de acero inoxidable) que dispone de un asa
larga y curvada de 12 pulgadas para sumergir la copa
con la mano en el líquido. En el centro del asa hay un
aro para introducir el dedo y mantener la copa
verticalmente durante su uso. Los resultados se dan en
segundos Zahn a la temperatura específica.
Los parámetros técnicos son:
1. Volumen de la copa (ml): 44 ±1
2. Número de copa: 1, 2, 3, 4, 5 (Cuanto mayor es el número de copa Zahn
mayor será la viscosidad del líquido que se empleará, por lo cual una copa
Zahn 1 se empleará cuando se tiene un líquido con baja viscosidad).
3. Diámetro inferior del orificio: 2.0, 2.7, 3.8, 4.3, 5.3
4. Coeficiente de corrección: .95-1.05 (25oC±.2oC).
Para determinar la viscosidad de un fluido, la copa Zahn se sumerge dentro del
fluido. Después de sacar la copa desde dentro del líquido se mide el tiempo que
transcurrirá para que el líquido se vacíe completamente desde la copa Zahn. A
esto se denomina el "tiempo de flujo". Cada copa Zahn es suministrada con una
tabla de conversión con el tiempo de flujo en segundos (en décimas de segundo)
para medir la viscosidad en centistokes (unidad de medición de la viscosidad).
Material y reactivos.
 Viscosímetro Zahn
 Termómetro
 Parrilla
 Guantes de asbesto
 Glicerina
 Aceite de cocina (1-2-3)

2.  4 Vasos de Precipitado de 250ml
Procedimiento.
1. Seleccionar la copa Zahn de acuerdo a la sustancia a utilizar.
2. Limpiar la copa para eliminar residuos.
3. Sumergir por completo la copa dentro del vaso de precipitado que contenga
el fluido a utilizar.
4. Levantar cuidadosamente la copa, manteniéndola verticalmente sin hacer
movimiento y empezar a cronometrar. Detener el cronometro una vez que se
vacíe la copa.
5. Anotar resultados.
Cálculos y resultados.
Para obtener la viscosidad en centistokes se utiliza la siguiente formula:
µ=K(t-c)
Donde t es el tiempo promedio que duró en caer la sustancia y los valores de K y C
son obtenidos de tablas, dependiendo del número de copa utilizado.
Los datos y resultados obtenidos fueron los siguientes:
Aceite caliente (copa #1)
Temperatura (C) Tiempo1 (seg) Tiempo2 (seg) Tiempoprom K C µ=K(t-c)
60 46.1 48.71 47.405 1.1 29 20.2455
53 49 49.38 49.19 1.1 29 22.209
49 50.2 51.04 50.62 1.1 29 23.782

3. Aceite a temperatura ambiente (copa #1)
Temperatura (C) Tiempo1 (seg) Tiempo2 (seg) Tiempoprom K C µ=K(t-c)
23 (1er medición) 77.2 77.91 77.555 1.1 29 53.4105
23 (2da medición) 79.6 81.04 80.32 1.1 29 56.452
Glicerina a temperatura ambiente (copa #4)
Temperatura (C) Tiempo1 (seg) Tiempo2 (seg) Tiempoprom K C µ=K(t-c)
23 (1er medición) 28.9 31.07 29.985 14.8 5 369.778
23 (2da medición) 31.8 29.94 30.87 14.8 5 382.876
23 (3ra medición) 29.2 29.9 29.55 14.8 5 363.34
Conclusión.
Las viscosidades obtenidas de acuerdo al experimento se encuentran dentro del
rango de viscosidad de acuerdo a las tablas. Por lo tanto los resultados son
confiables.

4. Viscosímetro Stormer
El método se basa en determinar la carga en
gramos necesaria para producir una
velocidad de 100 RPM en un motor de paleta
sumergido en el producto.
Se caracteriza por una estructura compuesta
de un conjunto de cilindros, dos de ellos
estáticos en donde se contiene el fluido más
un cilindro interno que se hace girar
mediante un mecanismo accionado por una
pesa.
Calibración del aparato
Sacar del viscosímetro el rotor y el porta pesas. Asegurarse que la cuerda esté
enrollada en forma pareja en el carrete y no se sobreponga a sí misma. Colocar en
la cuerda una masa de 5 gr y soltar el freno. El viscosímetro puede usarse
satisfactoriamente si inicia la carrera desde este punto muerto y continúa haciéndolo
por varias revoluciones del carrete. Si el instrumento no es capaz de iniciar la carrera
sin ayuda al agregar la masa de 5 gr, debe ser reacondicionado antes de su uso.
Seleccionar dos aceites patrones que tengan valores de carga para producir 100
RPM dentro del rango de los valores esperados para la muestra. Ajustar la
temperatura de los aceites patrones y del aparato a 25 - 0,2ºC. Si no se puede
obtener la temperatura especificada, registrar la temperatura del aceite, con una
aproximación de 0,2ºC, al comienzo y al final del ensayo.
Material y reactivo.
 Vaso de precipitado de 500 ml
 Termómetro
 Parrilla
 Lentes de protección
 Viscosímetro Stormer
 Guantes de asbesto
 Glicerina
 Agua

5. Procedimiento.
 Se calienta 500 ml de agua a 90°C en la parrilla.
 El equipo Stormer se somete a calibración.
 Dentro de los cilindros se vierten los reactivos, la glicerina en el cilindro
concéntrico interno hasta la marca señalada en el mismo y el agua en el
cilindro concéntrico externo hasta llegar aproximadamente debajo del borde
del cilindro interno.
 Ya listos los fluidos dentro de los cilindros se procede a preparar el
cronómetro.
 Se suelta el freno de la rueda embobinadora y se toma el tiempo que tarda
en dar una vuelta el puntero en el contador de revoluciones, se para el
cronómetro tomando el tiempo y se pone el freno de la rueda.
 Se hacen varias lecturas con variación en la temperatura de la glicerina.
Cálculos y resultados.
Para la obtención de la viscosidad en el equipo Stormer se utilizó el modelo
matemático de la ecuación de continuidad 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 y los valores de los puntos
fueron dados de la masa de la pesa (50gr).
Donde
𝑚 =
𝑦2 − 𝑦1
𝑥2 − 𝑥1
→
250 − 150
350 − 200
=
2
3
𝑏 = 𝑦 − 𝑚𝑥 → 250 − (
2
3
)350 =
50
3
𝑦 =
2
3
𝑥 +
50
3
Despejando x se obtiene que:
𝑥 = (𝑦 −
50
3
)
3
2
Se obtiene la siguiente tabla utilizando la formula anterior para cada uno de los
tiempos y temperaturas tomados en el viscosímetro.

6. No. X = µ (cp.) Temperatura
(°C)
µ (N.s/m2)
1 59.587 52 0.05958
2 68.6 50 0.068
3 70.4 48.7 0.0704
4 78.5 46.5 0.0785
5 83 45.5 0.083
6 89.3 44.9 0.0893
7 98.3 42.5 0.0983
8 109.1 41 0.1091
9 155.9 40 0.155
10 164.9 39 0.164
Gráfica de la viscosidad en la glicerina
Conclusión.
Se compararon los resultados de la tabla con una gráfica que estima el
comportamiento de distintas sustancias, entre ellas la glicerina que fue la que se
utilizó en la presente práctica y se observó un compartimiento parecido o similar al
de la gráfica, comparado con los datos experimentales que se obtuvieron con el
viscosímetro.

7. Viscosímetro Ostwald
El viscosímetro de Ostwald permite un cálculo rápido (aunque no de máxima
precisión) de la viscosidad relativa de un líquido midiendo los tiempos que un mismo
volumen de dos líquidos tarda en pasar entre las marca M1 y M2.
Este viscosímetro está formado por un capilar unido por su parte
inferior a una ampolla L y por su parte superior a otra ampolla S.
Se llena la ampolla inferior L de agua introduciéndola por A. Se
aspira por la rama B hasta que el nivel del agua sobrepase la
ampolla superior procurando que no queden burbujas de aire. Se
deja caer el agua y se cuenta el tiempo que tarda en pasar entre
los niveles M1 y M2. Se repite esta operación varias veces y se
calcula el valor medio de los tiempos, t. A continuación se
procede de manera análoga con el líquido cuya viscosidad se
desea conocer, obteniéndose el valor medio t´. Una vez
obtenidos los tiempos se calcula el valor de la viscosidad
dinámica. Cuando se comience a trabajar tanto con el líquido
como con el agua el viscosímetro debe estar limpio y seco.
Así pues, podemos conocer la viscosidad dinámica de un líquido
midiendo su densidad y la razón entre los tiempos que tarda en
fluir el mismo volumen de líquido y de agua. La viscosidad del
agua debe buscarse en las tablas en que aparece su variación
con la 3 temperatura.
Fórmula para equipo Ostwald:
Donde
n= Viscosidad de la sustancia
nH2O= Viscosidad Del Agua
p= Densidad de la sustancia
pH2O= Densidad del agua
t´= Tiempo de recorrido de la
sustancia
t = Tiempo de recorrido del agua

8. Material y reactivos.
 Viscosímetro Ostwald
 Cronometro
 Termómetro
 Agua destilada
 Alcohol Etílico
 Agua Oxigenada
Procedimiento.
1. Se llena la ampolla inferior (L) de agua introduciéndola por
A.
2. Se aspira por la rama B hasta que el nivel del agua
sobrepase la ampolla superior (M1) procurando que no
queden burbujas de aire.
3. Se deja caer el agua y se cuenta el tiempo que tarda en
pasar entre los niveles (M1) y (M2)
4. Se repite el procedimiento con el líquido cuya viscosidad
se desea conocer, obteniéndose el valor medio t´.
5. Una vez obtenidos los tiempos se calcula el valor de la
viscosidad dinámica.
Nota: Utilizar el viscosímetro limpio y seco para cada prueba.
Cálculos y resultados.
Temperatura Ambiente: 22°C
1) Sustancia: Alcohol
Temperatura: 23°C
Tiempo:
A) 03min:10seg:21
B) 03min:11seg:27
C) 03min:10seg:50
2) Sustancia: Agua Oxigenada Densidad : 1,45 g/cm³
Temperatura: 24°C

9. Tiempo:
A) 01min:31seg:21
3) Sustancia: Agua Destilada
Temperatura: 23°C
Tiempo:
A) 01min:36seg:48
B) 01min:37seg:04
Sustancia Temp (°C) p
(Kg/m3)
Tiempo 1
(seg)
Tiempo 2
(seg)
Tiempo
prom
Viscocidad
Dinamica
(Kg/ms)
Agua 23 997.62 96 97 96.5 0.000933
Alcohol 23 801.3 190.3 191.45 190.875 0.001482291
Agua
Oxigenada
24 1450 91.34 ----- 91.34 0.001283566

10. Viscosímetro Brookfield
El funcionamiento del viscosímetro Brookfield se basa en el
principio de la viscosimetria rotacional; mide la viscosidad
captando el par de torsión necesario para hacer girar a
velocidad constante un husillo inmerso en la muestra de
fluido a estudiar.
El par de torsión es proporcional a la resistencia viscosa
sobre el eje sumergido, y en consecuencia, a la viscosidad
del fluido. Los viscosímetros Brookfield son de fácil
instalación y gran versatilidad y para su manejo no se
necesitan grandes conocimientos operativos.
Cada viscosímetro está compuesto por los siguientes elementos:
1. Cuerpo del viscosímetro, el cual es constituido por un motor eléctrico y un dial de lectura.
2. Vástagos intercambiables, los cuales se numeran del 1 al 7, siendo el 1 el más grueso.
3. El ajuste y calibrado de estos vástagos es efectuado por el propio fabricante.
4. Baño termostático, para mantener el producto a ensayar a la temperatura del ensayo.
5. Soporte, para permitir sostener el aparato y desplazarlo en un plano vertical.
6. Vasos, entre 90 y 92 mm de diámetro y 116 a 160 mm de altura.
Elección de la velocidad y del vástago:
Se elegirá la relación viscosidad/vástago, en función del valor de la viscosidad a medir,
de la precisión deseada y del gradiente de velocidad ensayado.
Material y reactivos.
 Equipo de Brookfield  Aceite de cocina
 1 termómetro  Glicerina
 7 lentes de seguridad
 2 matraces 500 ml
 1 matraz 250 ml
 1 parrilla
 2 guantes de tela

11. Procedimiento.
1. Se prepara el equipo de Brookfield.
2. Se lavan los matraces.
3. Se agrega el reactivo a un matraz de 250 ml hasta los 200 ml.
4. Se coloca el spindle en el viscosímetro y se presiona la tecla SPDL.
5. Se selecciona la opción de CPS.
6. Se mide la viscosidad hasta que quede un número fijo.
7. Se presiona AUTOZERO y se repite con la siguiente sustancia.
Cálculos y resultados.
Sustancia Temperatura Spindle
Viscosidad
(cps)
Viscosidad
(kg/m*s)
Aceite de
cocina
22°C 5 64 0.064
Aceite de
cocina
44°C 4 40 0.04
Glicerina 23°C 5 440 0.44
Glicerina 40°C 4 156 0.156
Observaciones.
 Para el viscosímetro Stormer, las primeras mediciones no fueron correctas.
Además, estando el agua contenida en el cilindro concéntrico exterior, su
temperatura fue de 58°C y fue disminuyendo paulatinamente conforme se
tomaba el tiempo en el que giraba el cilindro interno que contenía a la
glicerina.
 En Ostwald tuvimos un error en una medición y tuvimos que rehacerla debido
a que el flujo del agua después del bulbo es demasiado rápido y la
cronometración no es totalmente precisa.
 Durante la práctica, utilizando el viscosímetro Brookfield, cuando se
calentaron los reactivos su temperatura aumentó más de 10°C esperados
ya que no se apagó la parrilla al tiempo correspondiente.

12. Fuentes de información.
 Manual de operaciones copas de viscosidad. Recuperado de:
http://www.knightblack.com/PDF/Manual-de-Operacion-Viscosimetro-Zahn.pdf
 Copa Zahn para viscosidad de tintas. Recuperado de:
http://www.adendorf.net/copa-zahn-para-viscosidad-de-tintas-p-108.html
 Dip Viscosity Cups, Zahn Type. Recuperado de:
http://www.brookfieldengineering.com
 Viscosímetro Stormer. Recuperado de:
http://alba-einstein.blogspot.mx/2008/12/practicar-viscosimetro-de-stormer.html
 Viscosímetro de Ostwald. Recuperado de:
http://www.ugr.es/~museojtg/instrumento44/ficha_esquema.htm
 Determinación de viscosidad: Método de Brookfield. Recuperado de:
http://www.matematicasypoesia.com.es/metodos/melweb08_Brookfield.htm