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Tesis de Posgrado

Medición de la tensión superficialMedición de la tensión superficialcon un nuevo cuerpo decolante ycon un nuevo cuerpo decolante y

utilizando el segundo máximoutilizando el segundo máximo

Aberle, Detlef A.

1949

Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Químicade la Universidad de Buenos Aires

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Cita tipo APA:Aberle, Detlef A.. (1949). Medición de la tensión superficial con un nuevo cuerpo decolante yutilizando el segundo máximo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de BuenosAires. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0579_Aberle.pdf

Cita tipo Chicago:Aberle, Detlef A.. "Medición de la tensión superficial con un nuevo cuerpo decolante y utilizandoel segundo máximo". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad deBuenos Aires. 1949. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0579_Aberle.pdf

U N I V E R S I D A D D E B U E N 0 S A I R E S

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICAS Y NATURALES

------ooo----—­

MEDICION DE LA TENSION SUPERFICIAL CON UN NUEVO CUERPO DECOLANTE

Y UTILIZANDO EL SEGUNDO MAXIMO

Dotlof A. Aberlo

Tesis presentada para optar al grado de Doctor en Quimica

Director de TesisDr. Teófilo Ianardi

INSTITUTO DE FISICA

- 19h9 ­

(Q

Agradezcoal Director del Instituto Dr. Teófilo Isnar'li

la dirección de este trabajo, sus valiosos consejos y la png

visión de los elementos que se utilizaron durante su realiza

ción; a1 Dr. Juan T.D'Alessio, a cuya constante ayuda y c013

boración se debe la realización de lo que sigue; y a los png

fesoros José B.Coilo y Ernesto E.Galloni, que me alontaron y

ayudaronen diversas etapas del trabajo.­

Al entusiasmo de Luis B.Varola y Eduardo Segovia debo la

ojecución esmerada de los nuevos cuerpos decolantoo y otras

partes de la instalación; y ul señor GodofrodoKlobassa 1a

parto de vidrio. Hagoextensivo m1 agradecimiento a ellos y

a todo el personal del Instituto por su constante colabora­°1ón o­

.A '...._._._.

I °N‘ïñ:I ° '

Iaáaofiacaiáaoo.ecooocee¡e ¡ooqgoooowv’ODOIOO

A2 o Crítica del método de Lenard OOOOIOOODOOCCI'QIO'.

La medición de la fuerza P.Bl a Labalanzade Isnardi-D'Alessio....................BZ - Precisión y exactitud alcanzada con la balanza de

OÍOOIIOOOOOOOOOIDOIIsnardi-D'Alessio .uB5o Controly contraste de la balanza ................Ï.BAo Conclusión ........ 00000 ¡votaloocc ¡sono-ccooCOIOoc

Termostatización y medición de temperatura.Cl o Importancia de la termostatización para mediciones

detensiónsuperficial......................;......02 - Descripcióndel dispositivousado..................C5o Procedimientodemedición..........................Ch- Eficaciadel dispositivousado.....................CSo Contrastedel termómetro...........................C6- Conclusión................ OOOOOOOOIDOOOO.UO!’O.....

El cuerpo decolante de Lenardo

0 U

E1 estribo de Lenard clásico.Dal - Ejecucióndel estribo de Lenard...................Da2 - Medición de las magnitudes del estribo RTM........Da) - Precisión de las determinaciones con estribo RTM..Dah - Exactitud de las determinaciones con estribo RTM..Estribo de Lonurd modificado.Dbl AEjecución del estribo de Lenard modificado ........Db2a Medición de las magnitudes del estribo WR.........Db} n Precisión de las determinaciones con estribo WR...Dbh - Exactitud de las determinaciones con estribo WR...Conclusión ...

Un nuevo cuerpo decolante.El- Ejecución..........................................EZ- Teoría del cuerpodecolantopropuesto ..............E5 - Medición de las magnitudes de 1a lámina LAG........Eh - Precisión y exactitud de las determinaciones con lá­

rum1uwn.n.n.n.n.u.n.u.u.n.u.u.n.u..E5- Conclusión.............................. ente-v COU.

El "segundo máximo".F1 - Conceptode "segundomáximo".......................F2 a Laborrealizada por otros investigadores ...........F5 - La medición del "Segundo máximo" con la balanza de

Isnardi-D’Alessio..................................Fu - Medición del "Segundomaximo"para el agua .........

-eox474?

192o

2022

2526

27

2828

31+

5h57

'59no

hl

aF5 - Condiciones experimentales en que se forma un

"segundomáximo"estable para benzol-y toluol ....F6 o Mediciones del "segundo máximo"para benzol ......F7 o Mediciones del "segundo máximo“para toluol ......F8o Conclusión........ .......... oIocho-O- 0.0.0....

G o Lu curva P i f(h).G1 o La curva teórica ......G2 - Tecnica para establecer la curva P n f(h) con la

balanzado Isnardi-D'Aloseio.....................G5o CurvasexperimentalesP I f(h) ...................Gh- El “segundomáximo"es un minimo.................G5- Conclusión..... .......

H o La medición do la tensión superficial comométodo de cen­trol de la pureza do liquidos.H1 - Variación de la tensión superficial de un benzol

"proanálisis"ïporunapurificación..............H2 - Diferencia de la tensión superficial do dos bonzo­

les “pro análisis" con certificado, de distintaprocedenciab.....................................

H50 Tensión superficial do los distintos liquidos usa­doseneste trabajo.................

Hh- Conclusión............... noooIoIOIOOCO-IOUUOI-oo.

Ocooooooyooctlo00.000.000oooOOoIOOIOOOOODOOlOOwmd - El cuerpo decolmïte de Lenard.da - El estribo do Lonard clásico.

MedicionesconestriboRT............................db - Estribo de Lonard modificado.

Medicionesconestribo WR................e - Un nuevo cuerpo decolunto..C.....l.............'0......I...

Determinacionos con agua destilada y lámina LAG......

.0000.......ICOOOCÍÜIIOOOOOOOOOIDIOOIICCU’O...

-----ooo----­

Ïáfiz

LLS.

¡+9

50

52

55

5961

62

6h

66

68

69

72

75

7779

82

-1.A 0 INTRODUCCION

A1 - El Método de Lonard

En un trabajo anterior (l) se estudió comparativamentelosdistintos métodosde medición de la tensión superficial de los li­

quidos, con el objeto de encontrar uno que sea al mismo tiempo prg

ciao y de facil realización.­Finalmente se adOptó,como único que reune las dos condiciones

citadas ,01 método del estribo de Lenard (2h­

La figal muestra un estribo tal cómoha sido usado por Lonard

y colaboradores, despeganiose de la superficie del líquido cuya

tensión superficieal se desea medir.­

La película limitada por el marco y suspendida a lo large del

alambre de medición, ejerce on toda au longitud una fuerza P hacia

abajo. Esta fuerza so mide a traves del vástago superior del ostri

bo con una balanza, y su valor permite calcular la tensión superfii

cial del liquido empleado. Para un-alambre de medición infinitamen

te delgado vale la fórmula A n :;— . Comolos alambres usados tignen un calibre real, hay que introducir varias correcciones.­

Amedida que el estribo se eleva sobre la superficie del li­

quido, el valor de la fuerza P ejercida por la pelicula de liquida

sobre el alambre de medición aumenta, hasta llegar a un valor máx;

mo. La función P - r(h) aumenta graduahnente con h en forma establq

hasta cierto valor numérico que la teoria permite calcular, llamado

primer máximo.­

Conoeiendo 1a fuerza P que ejerce la pelicula sobre el alam­

bre de medición del estribo en 1a posición del primer máxime, se

puedecalcular la tensión superfieiel del liquido.­Para medir esta fuerza, se utiliza en este trabajo la balanza

de Isnardi-D’Alossie. La descripción do este dispositivo y de la

técnica usada se encuentran en forma detallada en ol trabaje (l)

citado, por lo cual no insistiromos aqui sobre el particular.­

Recordaromos solamente, que en resumen la medición consiste

en elevar lentamente la cruz de la balanza, usando para ello ol

tornillo correspondiente. Antes del primer máximo, un aumente de

la altura provoca un desplazamiento del fiel sobre la escala heciu

la derecha. Utilizando la cadena de la balanza, Se mantiene el

fiel próximo a una pesieión de referencia, por ejemplo el 10 de la

escala. A1 llegar al primer máximo, el fiel se corre lentamente ha

cia la izquierda, y luego salta bruscamente, pues se rompe la pelicula liquida.n

Se anota ol peso G2 sobre el platillo y la posición A2 delcursor en la regla. Inmediatamentedespues, y sin variar la altura

de la cruz de la balanza, se determina el pese del estribo sin pe»

licula. Siendo G1ol valor de las pesas en el platillo y A1 la po­sición del cursor, el peso ejercido por 1a pelicula en la DOSiCiÓL

del primer máximoserá:

siendo 5,5 un factor que previene del calibrado de la cadena.­

Conociendo P y la longitud 1 del alambre de medición, se cal­eula:

PU. Ü 2-1- (2)

y luego se aplica la fórmula:

(X.I1.}-r( ¡- 112 un;V-‘EÏSJsiendo:

4,! tensión superficial del liquido3 radio del alambre de mediciónr

Id-SÏ

- 5 .

s l peso especifico del líquido

l P longitud del alambre do medición

La teoria del método, que conduce a 1a fórmula (5), ha sido

desarrollada y discutida on los trabajos do D'Alessio (l) y do

Rial y Trucco(5), por lo cual remitimos al lector a estos trabajos

para ol estudio de la teoria on cuestión.­

A2 - Crítica del método de Lenard

Este método tiene la gran ventaja que su teoría es sencilla y

exacta,y que en las fórmulas intervienen solamente pesos y longitg

des bien definidas y fáciles de medir. En efecto: suponiendo cono­

cida la densidad del liquido, las únicas magnitudes a determinarson}.

1) La longitud del.a1ambre de medición, 1

2) El diámetro del mismo, r

3) E1 peso ejercido por la pelicula liquida en la posición del primer máximo, P

Otra ventaja del método conaiste,en que se pueden efectuar le:gas series de mediciones en poco tiempo, sin afectar la exactitud.­

Los problemas fundamentales que presenta la realización corre¿ta del método en estudio son:

l) La medición de la fuerza P

2) La termostatización y medición de la temperatura

5) El cuerpo decolante

h) El "segundo máximo"

En este trabajo se han estudiado fundamentalmente los últimos

dos problemas mencionados. Sin embargo, antes de entrar en su estu­

dio, nos referiremos brevemente a la medición de 1a fuerza P y a latenmostatización.­

------oOo-----­

- h ­

e>- LA MEDICION DE LA FUERZA P

B1 a La Balanza de Isnardi-DÍAlessio

La fuerza P a medir oscila entre los 150 y 600 mg. según el lá

quido cuya tensión superficial se desea medir y las dimensiones del

estribo usado. Por le tante se requiere una balanza de buena preci­sión.­

Además debe poder aumentarse lentamente y en forma continua 1a

altura relativa del cuerpo decolante sobre la superficie ne pertur­

beda del liquido.A1 mismo tiempo hay que compensar el aumento de la

fuerza ejercida por-1a pelicula liquida, para mantener continuamen­te el sistema en equilibrio.­

Este dificil problema ha sido resuelto en formamuysatisfactg

ria por D'Alessio en el trabajo de tesis (l) mencionado, realizado

bajo la dirección de Isnardi. Usa una balanza analítica de la casa

Lcybold, modificada especialmente para efectuar mediciones de ten­

aión superficial. El conocimiento exacto de este dispositivo usado

por nosotros es completamente imprescindible para la comprensión

del toma, por lo cual remitimos al lector a la publicación citada.­

B2 - Precisión y exactitud alcanzadacon la balanza de Isnardi-D'Alosaio

La tabla N° l os un ejemplo típico de la precisión alcanzadapor nosotros en la medición de la fuerza P.­

TABLA N° 1

21/10/¿8 - Toluol pro análisis MerckEstribe RTM- Termostato según figura 2

I

02 g . Aacm l el g . Alem d P mg . T°C .

#1700 12,67 h'55o ¿:58 179p0 17:78

12:68 ho55 17902 17:78

12.70 ¿157 179:2 17:78

12.76 Mi; 179.1 17.78

129 68 ¡+151 17995 17a 78

17992 17:78

lc I 0,21

Eggulpado!

0L 1 28,36 dinas/cm. ot - - 1,05 %

dí O 28,66 dinas/cm. to I 18,0°C

M152!G2 h Pose en ol platillo do la balanza on la posición del primer

máximo o

G I Peso on ol platillo do la balanza sin pelicula liquida forma­da.

Posición del cursor en 1a posición del primer máximo.gpI

Posición del cursor sin pelicula liquida formada.

Fuerza que ejerce la pelicula liquida sobre el alambre do medi

ción en la posicion del primer máximo, calculada según la for­

mula (l).

t°C= Temperatura.

c h Corrección de la tomporatura (véase tabla 5)

t fl Temperatura corregida.

d,‘ Tensión superficial ealculada según la fórmula (5).

'X}0Tension superficial indicada por las tablas para el liquidoI puro.

o - Error porcentual de la determinación con respecto a los datosdo las tablas.

El valor más probable de P I 179,2 mg. se ha obtenido prome­

dianto 5 determinaciones. Su error cuadratico medio m I Ï;O,11 mg.

y su error porcentual a C 'Ï 0,06 b.­

Para alcanzar una precisión mayor estamos ensayando una micro­

balanza,que pensamos modificarla en forma semejante a la usada en

este trabajo. Esta cuestión requiere un detenido estudio de las 002diciones estáticas y dinámicas de este tipo de balanza.­

En cuanto a 1a exactitud, ésta depende de 1a exactitud de 1a

balanza (desigualdad de los brazos), de la caja de pesas y de la qü

dena. Despuésde controlar estos factores'(véase el párrafo siguieg

to) podemosasegurar,quo el orror cometido en la medición de la fue¿za P es muy inferior al limite de exactitud que nos propusimos en

este trabajo, es decir el 0,1 %.­

-5­

135- Control ¿contraste de la balanza

a) Eifisliiaé­Se determinó varias veces la posición de equilibrio de la ba­

lanza, despues de equilibrar el peso del estribo y su suspensión

con pesas colocadas en el platillo derecho. Siempre se obtuvo la

mismaposición de equilibrio. Por lo tanto las determinaciones del

peso del estribo, no sumergido en liquido, dan siempre el mismova­

lor, dentro de la sensibilidad de la balanza. La balanza es fiel.­

b)MÏ'PÉ'Comono se puede efectuar doble pesada para eliminar el error

de desigualdad de los brazos de 1a balanza¡ hay que asegurarse bien

de 1a exactitud de la misma,en las condiciones en que se la usa.

Para ello oquilibramos el peso del estribo no sumergido en liquido

con pesas colocadas on el platillo. Luego colocamos sobre la ploma­

da una pesa de 239,00rtificada por cl National Bureau of Standards.

Esta pesa se pesd,utilizando la caja N° 1185h de la Casa Christian

Becker, empleada en nuestras medidas.­

Resultó para la pesa patrón un peso de 1,9997 g. Luego según

las indicaciones de nuestra balanza, la posa patrón pesa 0,5 mg. me

nos que la do la caja utilizada por nosotros, lo que corresponde a

un error de 0,015 %.­

Podia haber ocurrido que 1a balanza fuera inexata, pero que ol

error de la pesa do nuestra caja oompeneariael error do exactitud

do la balanza. Por ollo calibramos la pesa do 2 g. do nuestra caja

contra la de 1a caja patrón,utilizando una balanza analítica común.

Resultó para la pesa de 2 g. de nuestra caja un peso de 2,0005 go,

os decir 0,5 mgmas que ol de la pesa patrón. Comonuestra balanza

indicó el mismoresultado,podomos afirmar que se encuentra en condgciones excelentes con respecto a la exactitud.­

c) Égpsibilidad.

El factor de sensibilidad de la balanza, en las condiciones en

quo fué utilizada por nosotros, os do 2,1h mg/div. Homoscreido con

'vonientc trabajar con una sensibilidad relativamente pequeña, aún

- 7 .

perdiendo un poco de precisión en las pesadas, porque una sensibilï

dad mayor dificulta la observación y medición del segundo máximo,

por razones que discutiromos más tarde on el capitulo correspondíante.­d) Calibración de la caia dgzpesaSo

La caja de pesas utilizada fué calibrada contra una caja con

certificado del National Bureau of Standards. Resultó,que el error

de las pesas es muyinferior al limite de exactitud que nos hemos

propuesto en este trabajo, pudiendo considerarsela exacta.­e) Calibración de la cadena¡

Algunds ensayos de control efectuados en distintas partes de

1a cadena¡indioaron quo ésta no varió su peso oon el tiempo, obte­niéndose los mismosresultados que en los trabajos anteriores (l)

(5). Resulta pués, que 1 cm. de la cadena corresponde a 5,5 mg. La

diferencia máximaencontrada con respecto a este dato fué de 0,0hng

por cm., que no afecta nuestros resultados. Hemosaceptado pués el

valor de 5,5 mg/cm.­

BL; - 00393113233

Se usó la balanza de Isnardi-D'Alessio para determinaciones de

precisión de tensión superficial. La precisión alcanzada en las pe»

sadas es del 0,06 %y el error debido a la desigualdad de los bra

zos de la balanza es menor que 0,005 %.­

Con la balanza y caja de pesas empleada es posible efectlar dg

terminaciones de tensión superficial del 0,1 %de exactitud.­

- e ­

c o TERMOSTATIZACION Y MEDICION DE TEMPERATURA

Cl - Importancia de la termostatización paramediciones de tensión superficial.

Una termostatización eficaz es de fundamental importancia en

mediciones de precisión de tensión superficial. En efecto: La va­

riación de la tensión superficial de los liquidos es generalmente

del orden de 5 a 5 por mil por cada grado de temperatura.­

Por lo tanto, para asegurar el l o/oo de precisión durante una

serie de determinaciones, las variaciones de temperatura no deberán

exceder 0,2 grados. Esta precisión seria facilmente alcanzable,sino fuera por el hecho que durante las determinaciones no puede fun­

cionar el agitador, pués 1a más minima vibración hace que la pelicg

1a liquida se rompa antes de llegar a la posición del prhWermáximo.

El problema es más delicado todavia cuando se desea medir el segun­

do máximo.Basta observar las tablas de tensión superficia1,para

ver comodisminuye la precisión de las determinaciones,al alejarse

1a temperatura de la ambiente. Mientras para 20°C la tensión super­

ficial del benzol está definida al l o/oo; ya para 10°Cy 50°C solamente está definida al 1,7 o/oo (h).­

Si bien hemos trabajado a temperatura ambiente y en un laboran

torio en el cual,por su situación en el subsuelo,la temperatura se

mantiene muyconstante, hemos creido conveniendo estudiar un siste­

ma de termostatización que cumple las exigencias del método empleado

para temperaturas distintas a la ambiente.­

gg5- Descripción del dispositivo usado

El dispositivo empleado está indicado en forma esquemática en

1a fis. 2 (Ver figura página siguiente).­(2) Es un recipiente Dewar (termo). Este termo es de forma ci­

líndrica de 19 cm. de diámetro y ha cm. de profundidad. Se encuentra

alojado dentro del recipiente cilíndrico (1) que lo proteja, de diÉmetro ligeramente superior. (3) cs un recipiente cilíndrico de 1a­

tón, de 50 cm. de profundidad y 10 cm. do diámetro, quo está atornillado a la tapa de madera (1h). Esta tapa al cerrar hermeticamento

al termo y su recipiente de protección, mantiene a1 mismotiempo a1

recipiente cilíndrico (5) en su lugar. Dentro de este último so en­

cuentra un pie de latón (7), que sirve para sostener al cristaliza­dor (8) que contiene al líquido cuya tensión superficial se desea

medir, y permito introducir y sacarlo cómodamentede la instalación.

El espacio comprendidoentre laa paredes del recipiente Dowar

(2) y el recipiente cilíndrico de latón (5) se llena con agua o ac¿¿

te a la temperatura conveniente, de modoque el ambiente on el ree;

piente (5) siempre se mantenga a una temperatura constante. Para

ello la tapa de madera (1h) tiene u orificios: por dos de ellos pa­

- 10 ­

san dos agitadores (5L que se encuentran rodeados por laatubos de

vidrio (6). Estos tubos llevan en su parte inferior,a la altura de

las paletas de los agitadores, un orificio, de modoque se esta­blezca una circulación del liquido de calefacción. Los tubos de

vidrio están fijos a1 recipiente central de latón por medio de un

anillo de bronce. Por los otros dos orificios de la tapa (1h) pa­

san dos calentadores eléctricos,para regular la temperatura delliquido de calefacción. Estas resistencias no se indican en 1a

fis. 2.­(15) es una tapa de madera, dividida en dos mitades, con ori­

ficios para alojar al termómetro y pasar 1a cadena que sostiene al

estribo. Contra la parte inferior de esta tapa se aplican chapas

de bronce,con el objeto de evitar 1a impurificación del liquido por

1a madera. (11) es un termómetro, dividido al 0,2°C, construido eg

pecialmente de modoque su escala comienza recién en 1a parte que

emerge del termo. (12) es una cadena suspendida de la cruz de la

balanza y que lleva en su extremo inferior al estribo (10).­

El cristalizador (8), que contiene al liquido cuya tensión a3

perficial se desea medir, está cerrado con una tapa de cobre (9),

provista con orificios para dejar pasar a1 termámetroy a1 estribo

La fig. 5, indica en forma muy esquematica 1a disposición de

las dos tapas de 1a instalación, vistas de arriba.­

k/zÁ

(l) es 1a tapa grande de madera (1h en el esquema anterior)

que cierra a1 termo y su recipiente de protección, y contra cuya

parte inferior está atornillado el recipiente de latón que sirve

para contener a1 cristalizador con el liquido a medir. (2) son las

semitapas de madera (15 en el esquema anterior) que cierran en for

mahermética al recipiente cilíndrico oentral,y que dejan los ori­

ficios (5) y (h) por los cuales pasan la cadena que sostiene al es

tribo y el termómetro respectivamente. En la tapa grande de madera

se encuentran dos orificios (5) que alojan los calentadores eléc­

tricos (no indicados en el esquemaanterior), y dos orificios (6L

por los cuales pasan los ejes de los agitadores (5 en el esquema

anterior),que en su extremo superior llevan una polea en comunica­

ción con un motor eléctrico de 1/16 HP.­

La fig. u muestra el esquemade la instalación eléctrica para

regular la temperatura del líquido de calefacción.­

- 12 ­

Los calentadores eléctricos (5) (5 en la fig. 5) de lh5.f1_ca

da uno, que se encuentran alojados en el termo (6) como10 explica

mos anteriormente, están conectados cada uno con una resistencia

variable.(u) de 700 :Lde resistencia máxima,y'por las cuales puede

pasar una intensidad máximade 5 amp. Cada resistencia está en co­

nexión con su amperimetro (5) y una llave interruptora (2).­

Q5 - Procedimiento de mediciég

Para utilizar la instalación descripta se procedede la si­

guiente manera: El cristalizador con el liquido a medir, y en el

cual ya se encuentra alojado el estribo, se cierra con su tapa de

cobre. Se coloca el cristalizador sobre su pié de latón, se une el

estribo con la cadena que lo sostiene, y se sumerge el pié con el

cristalizador en el recipiente central de latón de 1a instalación.

Se introduce el termómetro,y se cierra el recipiente central con

las dos semitapas de madera.­

Ahora se llena el espacio comprendidoentre las paredes del

termo y el recipiente central con agua a la temperatura convenien­

te, que se ha calentado aparte mientras se realizaron las operacio­

nes anteriores, usando para ello un embudoque pasa por uno de los

orificios destinados a alojar a las resistencias. Para llenar elespacio disponible se necesitan 9 litros de agua. Luego se saca

el embudo, se introducen las resistencias y se pone en marcha al

agitador. Mientras que el liquido en el cristalizador toma la tem­

peratura del liquido de calefacción que lo rodea, 1a temperatura

indicada por el termómetro sube continuamente. Cuando se llena a

una temperatura estacionaria,se para la agitación y se efectúan dgterminaciones,hasta que la temperatura comienzaa bajar. En este

momentose interrumpen las detenminaciones, se hacen funcionar los

agitadorcs y se ponen en marchalas resistencias eléctricas, haciendo pasar una corriente de calefacción de 0,5 amp. aproximadamente,

hasta llegar de nuevo a 1a temperatura deseada. Se interrumpe 1a

corriente de calefacción, y cuando la temperatura no asciende más,

nuevamentese para la agitación y se efectúan determinaciones.­

n15.Para aumentar el tiempo disponible para efectuar determinacig

nes, lo que permite obtener series más largas y aumentar asi la

precisión, se hacen funcionar las resistencias durante las determinaciones, sin agitación, 10 que permite equilibrar el efecto debi­

do a 1a pérdida de calor por las paredes del tenno. Comolas resig

tencias eléctricas ocupan casi toda 1a profundidad del sistema y

el liquido a medir solamente forma una capa de muy poco espesor,

no se produce una diferencia de temperatura entre las distintas

capas del liquido de ensayo, manteniéndose su temperatura sensibigmente constante.­

cu - Eficacia del dispositivo usado

Procedicndo en 1a forma indicada hemos controlado el sistema

descrito con los resultados siguientes:

Sin hacer funcionar el agitadon,pudimos mantener a temperatg

ra constante el liquido de ensayo contenido en el cristalizador,

que se encontraba a 50°C, durante el tiempo y dentro de los limi­

tes de variación de temperatura indicados on la tabla 2.­

TABLA 2

Eficacia del termo usado

variación max.de temp.°C tiempo, min.

0:1 #5

0,1u 81

0,2 9o

0021-!- 1LL5

Comono usamos termoregulador, regulando 1a temperatura sola­

mente mediante resistencias eléctricas, comoha sido descripto, se

puede decir que el sistema usado es muy eficaz. Lo creemos super101

a los otros sistemas citados en 1a literatura, que no usan un rec;piente de Dewar.­

Deseamosdejar constancia de que el trabajo de proyectar el

dispositivo descrito,asi cmnotambién la tarea ingrata de reunir

- 1h -'

el material necesario y efectuar su construcción, ha sido realiza­

do por 1a doctora Sara Davison, la que,por razones ajenas a au vo—

1untad,no ha podido controlar y utilizar el dispositivo de su rea­

lización. Por ello nosotros hemosefectuado esta tarea, con los ngsultados indicados.­

El diapositiva puede mejorarse aún, dándole una disposición

asimétrica, comolo explica 1a figr 5.a

De este modo, usando solamente un agitador y una resistencia

(la que no está indicada en el esquemapor encontrarse detrás del

agitador».se podria aprovechar mejor la capacidad del vaso Dewar,aumentando el diámetro del recipiente central de latón. Comode

este modopodria aumentarse ol diámetro del cristalizadon y cn con

- 15 -,

secuencia 1a longitud del estribo, esta disposición redundaria en

un aumento de la precisión del método, ya que a un mayor valor de

P corresponde un error relativo menor.­

05 - Contraste del termómetro

Ya indicamos anteriormente,que el dispositivo del termostati­zación está provisto de un termómetro construido especialmente a

tal efecto. Es un termómetro "tipo industrial", o sea con una es­

cala que comienza recién unos 55 cm; encima del bulbo con mercu­

rio, permitiendo asi sumergirlo bien en el cristalizador alojadoen el interior del termóstate. Su escala abarca desde -20°Chasta

190°Cy está dividida al O,2°C, pudióndose apreciar el 0,02°C.­

Este termómetro se comparó con otro, dividido al 0,5°C y cer­

tificado por el National Physical Laboratory de Teddington, Ingla­

terra. Controlamos el punto 0°C de este termómetro y encontramos

una coincidendia completa de la columna de mercurio con la marca

O°C. En cambio con el termómetro de nuestra instalación, se obtu­

vieron 1as siguiente lecturas correspondientes a dicho punto:

-o,56°c, -o,5o°c, -o,5u°c, - o,56°c, promedio: -o,5u°c.­Para controlar la escala del termómetroindustria1,se lo su­

mergió en un baño de agua, con su bulbo muy cerca del bulbo del

termómetro patrón. El baño se agitó bien mediante un agitador ac­

cionado por un motor eléctrico. Durante el contraste,el termómetro

patrón se mantuvo completamente sumergido en el baño, de acuerdo a

las especificaciones de su certificado, en cambioel termómetro a

controlar solamente se sumergió hasta el comienzo de su escala, pg

ra reproducir las condiciones en las que se hacen las mediciones

dentro del termóstato. El baño de agua bien agitado se calentó leg

tamente con un mechero de gas, leyóndose al mismo tiempo las indi­

caciones de los dos termómetros de grado en grado.‘Las observacio­

nes se repitieron durante varios dias.­

Los resultados obtenidos son indicador por la tabla 5, en lacual la columnat°C indica la temperatura del termómetro patrón.

En las columnas encabezadas por fechas constan las observaciones

efectuadas en las mismas. Las cifras indican los grados que hay

.16­que sumar a la lectura del termómetro, para obtener la temperatura

de la columna t°C. (marcada-por el termómetro patrón).­

La columna t°C. indica el promedio de las determinaciones y

la E°C. expresa 1a corrección por columna emergente.­

Finalmente en 1a columna C°C. están anotadas las correcciones

que hay que agregar a la temperatura leida en el termómetro a con­

trolar para obtener la temperatura correcta, después de haber he­

oho 1a corrección por columna emergente. En esta columna también

se ha tomado en cuenta el error del termómetro patrón, de acuerdoa su certificado.­

TABLA 2

Contraste del termómetro

5/8/88¡ 10/8/88! 11/8/88 15/8/88 18/3/80 P°0 E°C 0°

{18 I 0,27 -- -- 0,17 0,18 0,18 -- 10,21

15 -- -- -- 0,16 -- 0,16 -- 0,14

16 -- -- 0,22 0,15 0,16 0,18 -- 0,20

17 .— —- -- 0,19 0,20 0,20 -- 0,2j18 0,28 -- -- 0,28 0,18 0,21 0,01 0,2l19 -- -- 0,16 0,28 0,19, 0,20 0,02 0,10

20 0,26 -- 0,16 0,18 0,20 0,18 0,02 0,16

21 0,50 o- 0,16 0,20 0,18 0,17 0,02 0,16

22 -- -- 0,20 0,27 0,20 0,22 0,05 0,20

25 n- -- 0,20 0,25 0,21 0,22 0,05 0,28

2h 0.27 -- 0.2h 0.2h 0.23 0.2h 0.0h 0.2á25 -- -- 0,28 0,28 0,25 0,25 0,05 0,2

26 -- -- 0,22 0,20 0,16 0,20 0,05 0,1827 0,18 nn 0,22 0,20 0,18 0,21 0,07 0,18

28 -- -- 0,25 0,28 0,18 0,21 0,07 0,18

'29 -- -- 0,25 0,20 0,18 0,22 0,08 0,1450 0,16 -- 0,22 0,18 0,11 0,16 0,09 0,12

51 -- a- 0,25 0,20 0,15 0,18 0,10 0,1252 -- -- 0,22 0,10 0,10 0,16 0,10 0,1855 -- -- 0,20 0,16 0,11 0,15 0,11 0,00

l

-17­

vc 5/8/48 10/8/48 11/8/48 15/8/48 14/8/48 P°c E°c cocïl

54 6- -- 0,20 o- 0,15 0,18 0,15 +0,1

55 0,20 -- 0,22 -- 0,14 0,18 0,14 0,0

56 - -- 0,20 -- 0,08 0,14. 0,14 0,0

57 -- -- 0,18 -- 0,16 0,17 0,16 0,02

58 -- -- 0,14 -- 0,06 0,10 0,17 -0,oá59 0,10 -- 0,06 -- 0,10 0,10 0,18 0,0}

40 -- -- 0,11 -- 0,02 0,11 0,19 0,05

41 -- -- 0,10 -- 0,06 . 0,08 0,20 0,0.42 -- -- 0,10 -- 0,10 0,10 0,21 0,07

43 .- a. 0,10 -- 0,04 0,07 0.25 0.14

44 0,10 -- 0,02 -- . 0,06 0,04 0,25 0,1%45 -- -- 0,08 -- 0,05 0,05 0,26 0,1

46 no 0,u1 0,07 -- 0,10 0,08 0,27 0,11

47 7- 0,18 0,14 -- 0,06 0,12 0,29 0,14

48 0,20 0,14 0,16 -- 0,08 0,12 0,50 0,1149 0,20 0,20 0,20 -- 0,18 0,20 0,51 0,1fl

50 0,20 0,20 0,20 -- 0,16 0,18 0,52 o,

51 0,24 0,20 0,22 -- 0,20 0,20 0,55 0,1552 0,26 0,24 0,22 -- 0,20 0,22 0,57 0,16

55 0,28 0,22 0,24 -- 0,22 0,22 0,58 0,17

54 0,22 0,24 0,26 -- 0,50;; 0,27 0,59 0,14

55 0,56 0,50., 0,50 -- 0,26 0,28 0,41 0,15

56 0,40 0,50 0,50 -- 0,24 0,28 0.45 0,18

57 0,40 0,56 0,56 -- 0,24 0,50 0,44. 0,17

58 0,56 0,56 0,54 -- 0,58 0,56 0,46 0,14

59 0,40 0,58 0,40 -- 0,58 0,59 0,47 0,12

60 -- 0.58 0.40 -- 0.40 0.59 0.49 0.15

61 0,42 0,58 -- -- 0,56 0,57 0,51 0,19

62 0,40 0,3h 0,40 -- 0,56 0,57 0,55 0,20:

65 -- 0,58 0,40 -- 0,58 0,59 0,55 0,20É64 0,50 0.54 Opho -- 0.58 0.57 0.57 0.25

65 0,40 0,54 -- -- 0,58 0,56 0,59 0,26

- 18 .

t°C 5/8/48 10/8/u8 11/8/08 15/8/u8 ¡Ma/1,8 P°c E°c coo1

66 0,1,0 0,1,0 -- -- 0,1¿0 0,1;0 0,61 «0,25

67 -- 0,!¿0 -- -- 0,40 0,00 0,65 0,2568 -- 0,52 -- -- 0,L,0 0,56 0,63 0,28

69 0,50 0,56 -- -- 0,1,0 0,38 0,65 0,2870 0,20 0,56 -- -- 0,1,0 0,58 0,68 0,50

06 o Conclusión

Se ensayó con pleno éxito un dispositivo de termostatización,

cuya principal ventaja consiste en emplear un vaso Dewar, por lo

que el líquido a medir se encuentra dentro de un sistema casi adig

bático. Sin usar termoregulador automático, con este dispositivo

se mantuvo la temperatura del líquido dentro de 0,1°C, hastalos 50°C.­

Se contrastó el termómetro de la instalación. Usando1a tabla

de corrección oorrospondionte,se puede asegurar el O,1°C, lo que

corresponde aproximadamentea una variación del 0,5 o/oo de la ten­

sión superficial del benzol.­

-0----°00-n--.­

-19.

D - EL CUERPO DECOLANTE DE LENARD

a o El estribo de Lenard clásico

Dal o Ejecución del estribo de Lenard

El estribo de Lenard solamente permite realizar determinacio­

nes exactas si cumple ciertas condiciones, sumamentedificiles de

realizar, que están resumidosen el trabajo (l) citado.­Resulta tan dificil construir un estribo perfecto, que dee­

pues de haberse deteriorado el N° 2 utilizado por D'Alessio, resultaron infructuosos todos los ensayos realizados en este Instituto

para repetir 1a construcción de tan excelente cuerpo decolante.­

Rial y Trucooen su trabajo (5) usaron un estribo, soldado se­

gún el método de Moser (5), que flexionaba y daba resultados bajos.

Nosotros,al efectuar determinaciones con el mismoestribo,confirmamos este resultado. (Véase en el apéndice: determinaciones con es­tribo RT).­

Construhnos un cuerpo decolante que no flexiona ni presenta

ninguna soldadura, procediendo del modosiguiente:

Pasamos por los agujeros del marco del estribo R1 un nuevo

alambre de medición de Pt de 0,1 mm. de diámetro, doblandolo luegocontra los alambres laterales del marco. Efectuando una dobladura

bien nitide,conseguimos que el peso de la pelicula liquida no pro­

duzca ninguna flexión en el alambre de medición. En lo que sigue

se llamará a este estribo RTM(Véase la fig.6).­

- 20 ­

Daz - Medición de las magnitudes del estribo RTM

Efectuamos las mediciones de longitud de los estribos con un

comparador Hilger, cuyo vernier permite apreciar el miléshno demilímetro.­

En estas determinaciones se presente la dificultad,de que si

bien las mediciones se pueden efectuar con una gran precisión, la

longitud a medir no está muybien definida, debido a la forma irrggular de los agujeros del marco por los que pasa el alambre de me­

dición. El resultado obtenido depende además del modode iluminar

al estribo, debido a la forma cilindrica de 10s alambres laterales.

Los resultados de las mediciones de longitud del estribo RTMson:

V29,87u mm. 29,872 mm. 29,867 mm.

29,866 " 29,882 h 29,880 "

29.891 " 29.875 " 29.867 "

29,875 " 29,885 " 29,881 "

29,875 " 29,866 " 29,881 "

29.867 " 29,879 " 29.867 "

29,885 " 29,868 "

promedio: 29,875 mm.- error cuadrático medio m -:É0,006 mm.­

error porcentual e e 0,02 %

En los trabajos citados (1) y (5), el diámetro del alambre de

medición también se mide con un comparador Hilger. Encontramos más

conveniente usar con tal fin un microscopio con micrómetro ocular.

Los resultados obtenidos con el estribo RTMson los siguientes:

1 div. dol micrómotro ocular - 0,00h mm.determinaciones del diámetro:

25,5 div. l 0,1020 mm.

25,9 " - 0,1056 "

26,0 " B 0,10h0 "

Promedio: 0,1053vgm.- m - i 0,0015 mm.- e - i: 1,5 %

Da5 a Precisión de las determinaciones con estribo RTM

Las series de determinaciones resumidas on las tablas 1,8 y 5.

- 21 ­

son un ejemplo característico de la precisión y exactitud alcanza­

da con ol estribo RTM.La tabla N° 1 se encuentra en la pág. h.­

TABLA h

16/10/h8 o Toluol pro análisis Merck

Termóstato según fig, 2. Estribo RTM

02 g . Azam 4 G1 g J Alem J P mg t°C

¡4-070° 12: 86 11-055° lI-o11-2 179o 5 17D 62

12.91 h.hh 179.6 17.58

12.88 h.u1 179.6 17.58

12.89 h.u6 179.5 17.58

179: 5 17. 59

c - 0,21

Resultado:

ab O 28,h2 dinas/cm. - et - - 0,9h %

outn 28,69 dinas/em. - to n 17,8°c

TABLA 5

22/10/h8 - Toluol pro análisis Merck

Termóstato según fig. 2. Estribo RTM

G2 g . Azcm í Glg ¿ Alem . P mg J t°c

h.7oo 12.6h u.550 ¿.56 178.3 18.66

12.71 u.57 178.5 18.62

12.65 h.55 178.h 18.62

12.62 hohñ 178.7 18.6h

178,5 18,6ho i 0,19

l

Resultado:

0L= 28,2h dinas/om. n et - - 1,16 %

dïh 28,57 dinas/bm. - to : 18,8°C

- 22 ­

La precisión de una serie depende:

a) de la precisión de las pesadas.

b) de la precisión con que se determina la temperatura.

o) de la impurificación del liquido durante la determinación.

Tomandocomoejemplo la tabla 1, el error cuadratico medio de

las pesadas es m 0 tt 0,11 m8., lo que corresponde a un error por­

oentual de j: 0,06 %.­

En cuanto a 1a temperatura, esta se mantiene practicamenteconstante.­

Comparandoentre si los resultados de las 5 series, que han

sido efectuados en distintos dias y con porciones diferentes de

liquido, resulta:

16/1o/u8: et - - 0,911 %

21/1o/u8: et - - 1,05 %22/10/1182 e a - 1,16 %

Promedio: et l -.l,0h %

t

error cuadrático medio m I ÏZ0,09 %

La precisión alcanzada es pués mayor que el 0,1 %.­

Dah - Exactitud de las determinaciones con estribo RTM

La exactitud de una serie de determinaciones depende de los

siguientes factores!

ya Exactitud de las pesadas.b v Exactitud de la determinación de la temperatura.

o) Exactitud de la medición de la longitud del alambre de medición.d Exactitud de la medición del radio del alambre de medición.v

e) Defectos de construcción del estribo.

Ya indicamos que el factor b se puede considerar despreciable,

usando la tabla de correción 2, dada anteriormente. Para discutir

la influencia de los puntos a, c y d, usaremos la ley simplificada

de propagación de errores:

mob- m1, (9-3,) + m1 (5155.-) + mr (973-) + m8 (93%) un

Para calcular las derivadas, consideraremos solamente los pri­

meros dos términos de la fórmula de Lenard (5)

00 «MJ-N V2?“ -3f‘—) +—r2L(1+E)s -% V2065] (5)

ya que el último término solo significa un 0,1 %del valor derL.,

siendo despreciable el error que introduce.­Las derivadas son:

¡_..__ÉHH/ y} +;*¿— <s>

dx, P r “15-5- 2Pr--. + - (6)"¿IT El? "ET- 1

d J» g __P___ É”­‘Tñ‘,’ 12 V‘j'a_

c109. -1. ‘FÏ“EF 2 V ls (8)

Tomandolos valores:

P a 180 mg.

1 - 50 mm.

r - 0,05 mm.

5 h 0,88 mgfimn.

resulta:

51.3%- 0,015

doo

Considerando que:

mP a 'ÏD,11

m1 : 10,006

m - 170,0008rm8 u Ï0,005

resulta:

m-dv= “0,11 . 0,015 + 0,006 - 0,1 +0,0008 e 2,1 ++0,00; c 0,065 - 0,00u1)

o a 1-9190 1100 a 1' 0,0114.y?Ü

. au ­

Vemospues, que si el estribo usado no tuviese ningún defecto

de construcción,y si el liquido usado fuera puro, podríamos esperar

un error máximode 0,01h % con respecto a los datos de las tablas.

Comoel error obtenido es de 0,09 %y el líquido usado es puro (vea

se más tarde), resulta que el estribo RTMda un error sistemático

por defecto de 0,09 %.­b o Estribo de Lenard modificado

Dbl - Ejecución del estribo de Lenard modificado

Construimos un cuerpo decolante que presenta las siguientes mo­

dificaciones con respecto al estribo de Lenard:

a) Alambre de medición muy delgado (0,05 mm. de diametro).

b) Este alambre es mantenido tenso por dos tensores, que impiden su

flexión.

La ejecución de este cuerpo decolante se efectuó del modosi­

guientea

Por un marco de aleación "oro blanco",(l) de la fig.7,de 0,5mm.

de diámetro, y cuyos alambres verticales ya estaban perforados con

orificios (2) de 0,2 mm.de diámetro, pasamos un hilo de tungsteno

(5) de 0,056 mm. de diámetro.­

Para fijar el alambre de medición,soldamos lateralmente al mar

co dos alambres de acero (A), uno de cada lado, comolo indica la

rig. 7. El alambre delgado se soldó (5) de un lado al alambre late­

ral de acero. Antes de efectuar la soldadura (5) del otro ladq.se

dobló para abajo al alambre de acero, manteniéndolo asi durante la

soldadura. UnaVez terminada esta, se soltó el alambre lateral de

acero, que por su elasticidad tiende a volver a su posición primitiva. De este modolos alambres laterales de acero actuan comotenso­

res,y el alambre de medición queda muy tenso. A pesar de ser tan del

gado,no presenta ninguna flexión al formarse la pelicula de líquido.

En lo sucesivo llamaremos a este estribo WR.Véase la fis. 7 en lapágina siguiente.­

Dbe - Medición de las magnitudes del estribo WR

La longitud del alambre do medición se midió con comparador

Hilger,y el diámetro con microscopio con ocular micrometrico.­Los resultados obtenidos son:

.25.

/'+

_——.__ .._—774 _.____-- __—_ ._.____ __k_ _

Mediciones do longitud

29,668 mm. 29,657 mm. 29,685 mm.

29¡669 " 29.681 " 29.675 "

'29.67 " 29.679 " 29.669 "

29,685 "

Promedio: 22,615 mm.- m - 1: 0,008 mm. e IÏ0,03 %

Mediciones deldiámetro

0.0552 mm. 0,0568 mm.

Promedio: 0.05604gg.- m h ÍÏ0,0008 mm. e ¡'Ï 1,h %

DE}a Precisión de las determinaciones con estribo WR

Para discutir la precisión y exactitud de las determinaciones

con estribo WR,tomaremos comoejemplo tipico lasseriesde determi­

naciones resumidas en las tablas 6 y 7.­

TABLA 6

21/10/L8 - Toluol pro análisis Merck

Termóstato según fig. 2. Estribo WR

G2 g J Azcm 1 G1 g r Alem . P mg . t°C i

14.800 12.19 Mao ma 175.1; 17.76 1'

12.2u h.96 175.5 17.76

12:2h hoaa 175.7 17.76

175.5 17076e 0 0,21

- 26 ­

Resultadgz

TLB 28,80 dinas/cm.- et G o 0,91 fl

1%,I 28,66 dinas/om.- to a 18,o°c

TABLA Z

22/10/88 - Toluol pro análisis Merck

Termóstato según fig. 2. Estribo WR

G2 g Azcm G1 g 4 Alem P mg . t°C

8,800 12,07 8,650 8,92 175,0 18,56

12,21 8,86 175,7 18,58

12,17 8,88 175,7 18,50

12,18 8.92 175,8 18,50

12,11 8,88 175,5 18,58

12,02 8,85 175,1 18,58

12,05 8,86 175,1 18,8011099 #085 17500 18.80

175.5 18.55 .c B 0,21 g

Resultado:

0L B 28,56 dinae/dm.- et I - 0,80 %

«El 28,59 dinas/em.- tc - 18,6°c.Vemosque la precisión de las pesadas de una serie es del 0,1”

aproximadamente, y que 1a temperatura se mantiene practicamenteconstante.­

Los errores relativos con respecto a las tablaa,obtenidos enlas distintas rechae,son:

21/10/88: et a - 0,91 %

22/10/88: et - - 0,80 zVemospuéq,gue también con este estribo obtenemos una preci­

sión mayor del 0,1 %.a

Dbh - Exactitud de las determinaciones con estribo WR

Procediendo del modoindicado en el párrafo Da8,resu1taz

‘27." 175 m5.

1 ' mm.s i 0,88 mgfimn.

r - 0,028 mm.

9.3.; z 0,016

93‘55 a 0,056

mp a ‘20,]5

m1 a Ï.0,008

m1 - Io,000h

m - Í0,005

m - 110,15 o 0,016 +0,008 o 0,1 +—0,0001; o 2,1 +­

+- 0,005 . 0,056) = 170,001;

e I Ï‘. 0,011; 9€

También con este estribo podriamos esperar pués un error máxi­

mo de i:0,01h.% con respecto a las tablas. Comolos datos obtenidos

presentan un error del 0,85 %por defect05resulta que tampocoel eg

tribo WRcumple con todas las condiciones de orden constructivo que

debe cumplir un estribo de Lenard.­

o - Conclusiég

Se construyó un estribo según Lenard, cuyo alambre de medición

está fijado al marco por doblecos, sin efectuar ninguna soldadura.­

También se ejecutó un cuerpo decolante que se distingue de un

estribo según Lenard,en que su alambre de medición de 0,05 mm. de

diámetro es mantenido tenso por dos alambres de acero,que impidensu flexión.­

Con estos dos cuerpos decolantes se efectuaron determinaciones

con una precisión mayor del 0,1 %, pero con un error sistemático del

0,9 %. Estudiando las posibles causas de error,se demostró que elerror sistemático de las determinaciones se debe a defectos cons­

tructivosde los cuerpos decolantes.­

n28­

E - UN NUEVO CUERPO DECOLANTE

El - Ejecución

Al iniciar este trabajo,nos propusimos encontrar un cuerpo cgcolante de más sencilla realización que el estribo de Lenard; pero

que tenga también una teoria sencilla y exacta,y permita efectuarmediciones de precisión.­

Con estas condiciones cumple el cuerpo decolante cuya ejecu­

ción describiremos a continuación:

A una lámina de plata,(5) de la fig. 8, de 0,07 mm. de espe­

sor,soldamos dos alambres laterales oilin ricos de acero (h), de

O,h mm. de diámetro¿ Para reforzar la lámina de plata y poder mans

Jarla mejor, contra un lado de 1a misma se soldó una lámina de co­

bre (2), de 0,2 mm.de espesor,y a esta un gancho (l) para suspen­

der de la balanza este cuerpo decolante.­

Al levantarse el estribo sobre 01 nivel del liquido (5),seforma la pelicula liquida indicada en la figura por la parte raya­

da. Este cuerpo decolante será llamado en lo que sigue "láminaLAG"._

E2 - Teoría del cuorpo decolante propuesto

La fig. 9a muestra a la lámina LAGde perfil,en el instante

en que comienza a levantarse por encima del nivel del líquido.

Vease la figura 9 en la página siguiente.­

No están dibujados los alambres laterales, cuya influencia cn

primera aproximación la supondremos despreciable. Consideraromos

pués a nuestra lamina sumergida en un liquido, y que se va levantar

.29­

do lentamente por encima del nivel del mismo. Para este caso senqillo la teoria indica que:

a) El ángulo ñ que forma la pelicula 1íquida,en el punto de contdg

to con la lámina, respecto de la horizonta1,es igual a 90° (án­

gulo de contacto igual a cero)

b) La altura del punto de contacto mencionado,con respecto al nivel

del líquido,es siempre igual a la constante capilar a I nggtïPor lo tanto, al levantarse el estribo por encimadel nivel

del liquido, el punto de contacto de la pelicula liquida con la lámina se va desplazando hacia abajo, de manera que su altura sobre

el nivel del liquido queda siempre constante e igual a a.­

Luego, hasta el momentoque el punto de contacto llegue al

bordo inferior de la lámina, la fuerza ejercida por la pelicula 52bre ol estribo se componede los siguientes sumandos:

1) La fuerza debida a la tenSión superficial 2ïL1 son ñ, siendo elson d E 1.­

0-50­

2) El peso de la pelicula liquida levantada por el cuerpo deeolante.

Este peso es blah, siendo:b I espesor do 1a lámina.

l - longitud de la lámina.

s I peso especifico del liquido.h I altura del borde inferior de 1a lámina

con respecto al nivel del liquido.

3) El peso debido a la disminución del empuje recibido por el cueg

po decolante, al levantarse los alambres laterales fuera del liquido. Este pcso es 2TÏsth, siendo R el radio de los alambres

laterales. Véase la figo 96o­

Luegoel peso ejercido sobre cl estribo es:

1>- 2x 1 +- blah + 2T! Bash (9)

Si esta fórmula cs correcta, 1a primera parte do la curva

P I f(h) debe dar una recta,que corta el eje de las y (h i 0) en

2091.­

Hemosdeterminado esta curva (Véase dospués),oon el resultado

que oe una recta comolo esperabamos; pero que corta a1 eje dc las

y en un valor menor que P i 2<Ll.­

Esta fórmula es válida hasta que el punto de contacto dc la

película líquida con la lámina llega al borde inferior de esta.Ahora la película líquida comienzaa estrecharse comolo indica la

fis. 9h, y por lo tanto ol ángulo d ya no'queda constante, sino que

va aumentando. Tenemosque advertir, que si bien en 1a fig. 9b he­

mos indicado comorecto ol ángulo que forma el borde inferior do 1a

lámina con los bordes verticales, para las moléculas que constitu­

yen la película este ángulo es una curva de radio de curvatura gran

de, y es por ello que la película no se rompo, sino que va recorricn

de la curvatura hacia abajo del borde inferior de la lámina.­Ahora la fórmula (9) ya no es válida, sino la siguiente:

P - 20.4 sen ,6 4»blsh + 21TR23h (10)

siendo el angulo o variable, puás va continuamente aumentando.­

Reemplazandoal'scn_Á_por su valor que da la teoria dc 1a ca­n" " 2

pilaridad son ñ I *'l - (l - h ) resulta:o \ :2" o

,...._.o.r-___. ._..' 2

P o 291/1V1 - (1 - 9.2-) + blsh 4, 211122511 (11)a

Queremos determinar el valor de P para la posición dol máximoh

Por lo tanto tenemos que derivar con respecto a h, e igualar 1a dgrivada a 00"

Derivando con respecto a h:

2 2h-2(1-h)(- )'." I h l'.y1Ó

7

A; miÉl; u al“ f5 _ _ _ a __ -+- bla +21TR2a (12)'¡1-Í1-h

V \ Z?)

El peso máximo se produce para una altura muy cerca de/.”.:_

a l V3%; - constante capilar.­

Luego podemos escribir:

2

É. 1 «¡uE-2.I - 2 x

f ha? 2h-a(1+x) fm?) up:2 'Wï'é /_"“'

h / h I 2- .1..2x ,1-1- -a1- -1 (15)¿2 x- ( :2) \= “"

despreciando las potencias superiores a 1 de x.­

Luego de (12) resulta:

¿P I 20o]. ¿uf-¿{l- (- 2x) +-bls + ZÏT'RZa35

g}; a - ¿SÉ-¿3 - +b1s + 21rR2s = o (11;)

De aquí deducimos x:

x _ (bla + 211’Rana _ 2aLbls -+»2T7'R23) . bla +-afiazs _ b11—2‘fl‘3284h1 Blags hlas hla

Para los últimos pasos se consideró que:

a un .'. a2 ¡2.3.1..', Jin-LE

Luego:112“W (15)

2hmáx.a(1+x).a(1+w) (16)hla

Según (11) y considerando 1a(13):

. . 2

Pmáx- 2IV1+ asbl (1+ 31-1313- ) (17)hla

ya que el último término de 1a (11) no se considera, pués comope­

samos primero con película y luego sin ella, esta término desapa­rece al calcular la diferencia.­

Pmáx _ _7¿J+asb1 (1+ 191-! 2n‘R2)21 21 Lua

_ 7, 2

x, - ¡1' - 5333(1+----¡¡ï-b1+ R ) (18)

o! _ ¿II _ asb _ ash asb 277122

2«n us)Los últimos dos términos son despreciables, quedando:

a, . ..asb (20)

¡7T4Ï -5"””"“"Siendo. a 'b—¡—, resulta as I x, 2J;a

luego:

¿{d . 04! -3. \V_,' 21-,¿3 (21)

Tenemosque agregar todavía 1a corrección siguiente: Sin pelá

oula formada,el líquido rodea del todo a los alambres laterales,yla fuerza correspondiente es 2N"RV/para cada alambre. Con pelícu­

la formada,1a fuerza ejercida es un poco menor, ya que el líquido

no puede rodear 1a parte ocupada por 1a lámina. La fuerza corres­

pondiente es luego: (27ÏR - b)rm i 27ÏR:L - brb para cada alambre.

- 55 ­

Comonosotros determinamos la diferencia de peso con película y

sin ella, el sumando a agregar será' ZW'RÁ- bso - ZW'ROK-- btb

para cada alambre.­

La fórmula completa queda luego:

P - 2,1,1 + ‘blsa - 2b0( (22)

uz' - 004-11? - by“

. x,+g V27“;.

oo a '1/ DE Va oCÁ-t- (25)

90- ¿3% ( x72 - (2h)fórmula análoga a la (5),que usamos para los estribos de Lenard.­

anoa a calcular el orden de magnitud de los términos de la

fórmula (25).­Para benzol a 20°C:

(73 3 28,88 dinos/cm. - 2,888 dinas/mm. - 2,9h7 mg/mm.

En el estribo usado por nosotros:

b - 0,07u mm.

gt - 0,057 mm.

a - 0,88 Ing/mm;

2yp- 5,89h mg/hmh

2.a: 5,187 mg/mm5.o mg/hmu

V5???- 2.2775 nte/mz

Í““"' ,g Mama n c1 a 0,081; mg/mm. - 2,9 34de aa,

Calculemos ahora el valor de e:.._‘

El valor de x es (fórmula 15)2

_ b1-+-- 27TR . _ 0.0078x a

hmáx . ¿(1+x) a 1,00783 - 2,608 mm.

La precisión con que determinamos experimentalmente la altura

h en nuestro trabajo (un cuarto de vuelta del tornillo que levanta

- 5h ­

la cruz de la balanza) es de 0,11 mm.Luego para la precisión de

nuestro trabajo podemoshacer:

hmáx ' a

ya que la diferencia entre estos valores es solamente 0,020 mm.­

E5 o Medición de las magnitudes de la lámina LAG

Se efectuaron las mediciones,siguiendo 1a misma técnica quecon los estribos anteriores.­

Los resultados obtenidos son:

Mediciones de Longitud

57.893 mm. 57.895 mmo 57.892 mm­

57.895 " 57.890 " 37.895 "

promedio: 21,891.1nmn m - 3;; 0,0015 mm. e - i” 0,001; %

Mediciones del espesor

l div. del ocular micrométrico c 0,010h9 mm.Determinaciones:

7 div. - 0,073h5 mm

7 " ' 0p°73h5 n

7,1" a 0,071.48 "

7:2" ° 0.07555 "

¿gopidgga 0,0142 mm.- m - tt 0,0009 mm. e a 1.a?!

ggp—Precisión y exactitud de las determinaciones cqp lémygíjyg;

La tabla 8 resume una serie de determinaciones de 1a tensión

superficial de un bcnzol purificado por nosotros,y empleandola lá

mina LAG. Véase la tabla 8 on la página siguiente.­

La precisión de las pesadas es de 0,07 %.­

Aplicando la ley simplificada de propagación de errores

_ ‘ _ df], r. dal" á d'JJ“1a.,- mp (-217) i m1 (711-) + mb “a; t ms (-5 ‘L-L)

a la fórmula(2h)

K.K a w oA <: N}3­ (a n n)

e}?

(Sigue pág. 56)

- 55 ­

gggpA 8

28/11/h8 - Benzol Analar purificada

Sin termostatizar. Lámina LAG

1a posición del segundo máximo.­

Azam mzeaéï A5cnj m3div? Alem ¡ nldiv; S°G ÍÏVP mg EF'mg .

7.23 15.0 ! 7.5u2 12.0 7.19 15.0 ï 19.55? 230.11 22u.1

=7.26 ! í 7.16 í 19.5o: 250.h

7.27 g | í 7.20 í 19.50: 250.5

7.51 l ¡ ' 7.19 2 19.50; 230.h.7.56 i í g 7.17 , a 19.55¡ 250.7

7.55 5 É ‘ 7.25 Ï i 19.uoí 25°.h

7.uo ! É 9 7.2u ï É 19.50% 250.6.

7.52 ! E T 7.27 i_}9.5sí 250.2í

i j l. É 19.h8; 25°.h5

el o h,280 g. 02 n G5 - h,510 g. s - 2,1u mg/div.Resultado:

If'I 29,01 dinas/cm.- et 0 4-0,21 %

“¿1- 28,95 dinaa/cm.- t - 19,5°C.

¿{Jo28,97 dinas/cm.- et --+ 0,1 z

<1}, 28,9u dinas/cm.- t - 19,55°c.

Notación

65 I peso en el platillo de la balanza en la posición del segundomáximo.­

m3 . división de 1a escala en la que se detiene el fiel de 1a ba­lanza en la posición del segundo máximo.­

mz O división de 1a escala en la que se detiene el fiel de 1a ba­lanza en la posición del primer maximo.­

m1 C posición de referencia al determinar el peso de la lámina sinpelícula líquida formada.­

Ï 3 fuerza que ejerce la película sobre el alambre de medición en

- 56 ­

21;! tensión superficial determinada midiendo elusegundo máximo".

gggá: En las series efectuadas sin termostatizar se usó el termóme­

tro patrón, por lo cual no es necesario corregir 1a temgeratyra.­

Para una explicación más detallada de esta notación,véase mástarde.­

(De la pág. 5h)

resulta!

<2s>dd" = - P - 9;: (26)“aï El? 12

9-an= - l< V2“ -3-f—) (27)

f__—.dCIJ b ,ZRXJ b75"n E1““E* (w)

= 2,9 mg/nml.

58 mm.

0'l-'

. K

nn 0, m­0,88 Ing/mm.(a

I

"d Il 250 mg.

Dag I- 0,013

Q-al8w a -0,08

= -1,1

al?“al -0,0L,8

- 4: 0,16Sm

- 4:0,00155¡.1

- i 0,0009BE

U‘

= ¿0,005

e :(0,16 - o,o15+ 0,0015 o 0,08+ 0,0009 o 1,11»

+—0,003 t 0,0L¡.8) - i- 0,0053

3

. oe . :WQ y; -"_":;_.0,11'Iz

Con una lámina LAGde construcción perfecta,podríamos esperar

pués un error máximodo-r 0,11 fi respecto de las tablas.­

El error obtenido de4 0,21 % se debe a algunas imperfecciones

de la lámina usada. En efecto: la observación microscópica revela

los siguientes defectos, aunque no muyacentuados:

1) Los alambres laterales no forman un ángulo recto sino un poco

obtuso con el borde inferior de la lámina.­

2) Este borde no es recto sino un'poco curvado en el plano horizon­ta1.- ‘

La fig.10 muestra en forma muyexagerada estos defectos.­

/Ïo

Creemosque la ejecución de un cuerpo laminar sin estos defec­

tos no ofrecerá mayoresdificultades, y en este sentido se orienta­

rá nuestro trabajo en breve.­

.255.___..__._-6011011133532

Se construyó un nuevo cuerpo decolante, constituido por una lá

mina de plata de 0,07 mm. de espesor, a la que se soldaron dos alag

bres laterales cilíndricos de acero, de O,h mm.de diámetro. Este

cuerpo decolante es de realización muchomás sencilla que él de Lc­nerd.­

Se desarrolló la teoría-del nuevo cuerpo decolante, llegando a

una fórmula sencilla y exacta para la tensión superficial, en la que

intervienen solamente pesos y longitudes bien definidos.­Goneste cuerpo decolante se efectuaron determinaciones de tor­

-38­sión superficial con una precisión del 0,1 %, y con un error ros­

pocto de las tablas del 0,2 %, que se debe a algunas fallas cons­

tructivas del cuerpo decolante propuesto, quo creemos faciles do_subsanar.­

..J‘- EL "SEGUNDO MAXIMO"

Fl - Concepto de "segundo máximo"

Consideraremos un estribo suspendido de la cruz de la balanza,

y que se eleva lentamente sobre la superficie de un liquido.­

Indicamos ya, que la fuerza que ejerce 1a pelicula de líquido

sobre el estribo aumenta continuamente con la altura, hasta llegar

a un valor máximoP, llamado “primer máxime“.­

Comoun pequeño sobrepeso colocado en el platillo de la balan­

za (o un pequeño aumento de 1a longitud de la parte de la cadena que

actúa sobre la cruz) hace asender a1 estribo, debido a la inclina­

ción de la cruz de la balanza, los efectos debidos a la pelicula y

a la balanza se compensan.Por ello todas las posiciones hasta el

primer máximoson experimentalmente estables y reversibles.­

Pasado el primer maximo, un aumento en la altura do 1a pelicu­

la disminuye la fuerza ejercida por la misma sobre el cuerpo deco­

1ante. Comoun sobrepeso en el planillo de 1a balanza hace ascender

a1 estribo, los efectos debidos a la pelicula y a la balanza ahora

no se compensansino se suman. Por ello, en la posición del primer

máximobasta un pequeño aumento de la altura h para que ósta siga

aumentando continuamente. Con ello, debido a la inclinación de la

cruz de la balanza, disminuye la fuerza aplicada mediante la balan­

za al estribo, hacia arriba, pero la balanza no invierte por ello

su movimiento, una vez transpuesto dicho máximo, sino que por el

contrario continúa avanzando, con la consiguiente disminución de la

fuerza aplicada al estribo, hasta detenerse en una nueva posición,

que corresponde a un nuevo valor ï, menor que P.­

El valor Ï puede determinarse, en principio, conociendo 1a sensibilidad de labalanza y leyendo la posición en que se detiene des­

puós de transponer 1a posición del primer maximo. has adelanto indí

oaremos la tócnica con que hemos efectuado dicha determinación, porn

desde ya es claro que la posibilidad de realizarla depende de la se}

sibilidad de 1a balanza: Si excesiva, ne se alcanza la posición c0­

rrcspondionte a Y ni aún con la maximoinclinación posible, si dema

siado pequeña, la precisión experimental resulta insuficiente paratodas las mediciones.­

El valor F fue llamado "segundo máximo“por Lenard, por ana­

logía con la primer condición de estabilidad.­La importancia de la medición de la fuerza Ï consiste en que

la pelicula liquida para estas alturas ya es tan delgada que su

peso es despreciable, por lo cual se puede calcular la tensión su

perficial con la fórmula sencilla

(¿,(l -_-gr. (29)

Además, a diferencia del peimer máximo, en la posición del

“segundo maximo" 1a fuerza F no depende del ángulo de contacto del

liquido con el alambre de mediciónb‘

F2 o Labor realizada por otros investigadores

La posibilidad de observar y medir e1"segundo máximo“fué es­

tudiada por diVersos investigadores.­

Según Lenard (2), en la posición del "segundo máximo" no exig

te equilibrio, sino un lento deslizamiento de liquido por los alag

bres del marco, hasta que la pelicula es tan delgada que se rompe.

Debidoa 1a falta de equilibrio estático, no seria posible usar el‘begundomáximo"para medir tensión superficial.­

Moser (5) observa el "segundo máximo“ solamente con estribos

de l cm. de longitud, que no son utilizables para la medición de

tensión superficial.­H.Lemonde (6),en mediciones con lámina de acero, nunca pudo

comprobar el “segundo máximo".­

Dorsy (7), después de estudiar las caracteristicas de las digtintas balanzas usadas para medir tensión superficial, llega a laconclusión de que las balanzas analíticas comunesno permiten ob­

servar y medir el "segundo máximo".­

Harkins y Jordan (8) sin embargo, usando una balanza analiti»

oa, observan la pelicula más allá del primer maximo, y hacen una

evaluación aproximada de la magnitud del segundo.­

D'Alessio, en el trabajo (1) citado, pudo comprobarla existo:

cia del "segundo máximo"para agua, benzol, toluol, bencina y solur

ción acuosa de sacarosa. Pasando cuidadosamente por el primer máx:

. 41 ­

mo, el fiel se corre muylentamente hacia 1a izquierda, y se detip

ne algunas divisiones después, durante un tiempo variable, en la po

sición del "segundo maximo”, hasta que se rompe la pelicula. En el

caso del agua, logró detener el fiel en la posición del "segundo

máximo"durante l o 2 minutos, lo due permitió‘calcular c1 valor de

Tn conociendo la sensibilidad de la balanza. Los datos deob calcu­

lados a partir dol'begundo máximo"están en un 0,2 %más cerca del

valor de las tablas que los calculados a partir del primer máximo.­

Rial y Trucco (3) obtuvieron regularmente el "segundo máximo"

en forma estable para agua, pero no efectuaron mediciones del mis­mo.­

Al iniciar este trabajo, se habia logrado pués observar y me­

dir el "segundo máximo"del agua, usando la bala:za de Isnardi­

D'Alessio, pero no habia sido posible obtener el "segundo máximo"

en forma estable ni medirlo con otros liquidos.­

F} a La medición del "segundo máximo"

con la balanza de Isnardi-D'Alessig

La ejecución de las mediciones de tensión superficial,usando

la balanza de Isnardi-D'Alcssio, está descripta en forma tan deta­

llada en el trabajo (l) mencionado,que no os necesario insistir

aqui sobre el particular. Ya indicamos que una comprensión complg

ta del funcionamiento de este dispositivo es imprescindible para

entender lo que sigue.­

Deseamos completar sin embargo la descripción mencionada con

algunos detalles,con respecto a 1a manera de proceder para medir

el "segundo máximo"

Despues de llegar a la posición del primer maximo, en la for­

ma indicada en el trabajo (l) y resumida en el párrafo Al, el fiel

se corro lentamente hacia la izquierda, y on determinadas condicig

nes oscila alrededor de la posición del "segundo maximo", hasta detenerse en 1a misma.­

Se anota en este momentoel pcso G5 sobre el platillo, la po­

sición A5 del cursor en la regla, la división m3 on la que sc dctu­

- ha ­

vo 01 fiel, y la temperatura del liquido.­Inmediatamente después se determina el peso del estribo sin

pelicula. Siendo G el valor de las pesas en el platillo, A1 la pg1

sición del cursor y m1 la división de la escala en la que se man­tiene el fiel, el peso ejercido por la pelicula líquida sobre elalambre de medición en la posición del "segundo máximo" será:

F - (G5 o G1H--3.5 (A5 - A1H- son3 - m1) (50)siendo S el factor de sensibilidad de la balanza.­

Este factor se determina inmediatamente después de la medición,

sin bajar 1a cruz de la balanza, y estando el estribo sumergido en

el líquido, sin pelicula formada. Determinandoen estas condiciones

los mgnecesarios para desplazar el fiel en una división, el factor

de sensibilidad determinado incluye a la corrección debida a1 empu­

je hidrostático recibido por los alambreslaterales.­Al desplazarse el fiel de la posición del primer máximohacia

1a correspondiente al 'segundo, el número de divisiones de la secala que recorre es directamente proporcional a la sensibilidad de la

balanza. Si ésta es demasiado grande, el fiel debe recorrer muchas

divisiones antes de llegar a 1a posición del "segundo máximo".­Esto trae comoconsecuencia:

a) que no alcanza la amplitud de la escala.

b) que la amplitud de las oscilaciones alrededor de la posición del

"segundo máximo"es relativamente grande, lo que facilita la ro­

tura de la pelicula, antes de poder efectuarse la medida.­

Por ello creemos conveniente para la obtención y medición del

"segundo maximo", que la sensibilidad de 1a balanza no sea demasia­

do grande. Aún con una sensibilidad tan pequeña comola de la balan

za que usamos (0,h7 div/mg), era necesario tomar la división 15 en

vez de la lO de la escala comoposición de referencia, para que al­

canze la amplitud de la escala.­

Fh n Medición del "segundo maximo“ para el agua

La tabla 9 resume una serie de determinaciones de tensión su­

perficial de agua destilada común, empleando el estribo WR.­

TABLA 9

2/10/u8 - Agua destilada común

Termostato según fig,2 Estribo WR

Aacm madiv Añom m3div Alem . mldiv P mg F mg . t°C

708° 10:0 7:80 798 10'67 100° ¿39:9 h55o2 16:96

7o68 7o68 708 100,49 Mil-002 16090

7052 7’52 80° 1°oh9 h59a6 h55p5 16:90

7:61 7.61 799 10:51 ¿59:8 A5505 16:90

l ¿59:9 ¿55:5 16'92i c -O,22

01 - 8,820 g

Resultado:

0L fl 71,70 dinas/cm.- et

G2 0 G3 l 5,270 g.

a - 2 fl

EL ' 71,85 dinas/cm.- et G - 1,8 %

ob1=75,18 dinas/cm.- tc 9 17,1”0.

s - 2,15 mg/div.

Los valores dori¡calculados a partir de las determinaciones

del "segundo máximo" son 0,2 %más próximos del valor de las ta­

blas que los calculados a partir del primer máximo.­

En 1a tabla 10 se indica una serie de determinaciones con agua

destilada comúny lámina LAG.Los datos de(1,obtenidos a partir del

primer y segundo maximodifieren solamente en 0,02 %.­

TABLA 10

25/11/h8 - Agua destilada comúnSin termostatizar. Lámina LAG

Aaom madiÏjAA5cm !m5div Alem {mldiv! t°C ÉP mg :7 F mg 1

8,09 15.0!T 10.95 15.0 21.05 570.0

7.81 ! 10.81: 20.95 569.1;

8,01 ‘ 10,85 20,90 570,17.911 ¡7.9h 10.510,67 20.85 570.11, 560.68.13 | 10.78 20.85 570.77.89 g 10.75 20.80 570.08,08 g8,08 10,25 10,65 20,75 571,0 561,08,00 g ¿8,00 10,29 10,85 20,70 571,0 560,1

} Í 20,86 570,2 560,6

- uh ­

el - ¿,280 g G2 - G3 - u,860 gResultado:

Cb 8 72,50 dinas/cm. et - a O,h} %

Ïï = 72,51 dinas/cm. e - - o,u1 %t(1.- 72.51 dinas/cm. t ' 2009°C

L

NOTA:Los valores absolutos de(1¡determinades con agua destilada

comúnno tienen mucho significado, debido a que el agua usa­

da no ofrece garantia de pureza.­

85 o Condiciones experimentales en que se forma un

"segundo máximo"estable para benzolgy toluol

Efectuamos repetidas veces la siguiente experiencia muyins­tructiva:

El liquido cuya tensión superficial se desea medir (benzol otoluol) llena hasta la mitad un cristalizador de 8 cm. de diámetro

y 5 em. de altura. Mientras que el cristalizador se encuentra alo­

jado en el dispositivo de termostatización, comolo indica la fig.

2, no es posible formar el "segundo máximo". En cambio, sacando el

cristalizador y dejándolo al aire libre, se formaun'"segundo máxi­

mo"muy estable, fácil de medir. Sumergiendoel cristalizador nueva

mente en el termóstato,o tapandolo-con una tapa de cobre, otra vez

es imposible formar el "segundo máximo". Este tampoco se puede ob­

server estando el liquido en un vaso de precipitados alto y tapado,

pero pasando el liquido al cristalizador que se encuentra al aire

libre, nuevamente se forma el “segundo máximo".­

Resumiremosestas observaciones en 1a forma siguiente: El "se­

gundo máximo" para el benzol y teluol se forma solamente en un am­

biente no saturado con los vapores del liquido que forma 1a pelicu­1a.­

Deseamas dejar constancia, sin embargo, que para asegurar quela no saturación sea la causa o la circunstancia determinante de la

formación del "segundo máximo", se necesita un aporte experimental

más amplio.­

- ¿5 ­

F6 - Mediciones del "segundo máximo" para benzol

La tabla 11 resume una serie de determinaciones con benzol

Analar y lámina LAG.El cristalizador con el liquido se aloJaba en

el termóstato, por lo cual solamente se pudieron efectuar determi­

naciones del primer máximo(véase parrafo anterior).­

TABLA 11

iz/ll/hS o Bcnzol Analar. Termostato según Fig. 2sin tapa sobre 01 cristalizador. Lamina LAG

.G2 g Azcm j G1 g Alem t°C P mg'76,520 u,86 i 6,280 8,20 19,62 228,2

8,98 8,25 19,6u 228,6

| u,95 _ 8,20 19,66 228,6

h.99 8.28 19.70 228.5

h. 98 8.28 19.72 228m

h.98 8.52 19.78 228.5

5,07 8,52 19,78 228,6

19. 7o 1 228.5o I 0,16

figgpltado:

ck - 28,69 dinas/om. et C - 0,7 %

ctb- 28,90 dinas/cm. to - 19,9°c.

El error et con respecto a los datos de las tablas es do- 0,7 %. Comola tensión superficial del benzol Analar empleado

por nosotros es 0,87 %menor que la de benzol puro (véase mas ade­

lanta), hemos cometido con la lámina LAGun error de —f 0,17 %,a1

medir cl primer máximo.­

La tabla 12 indica una serie de determinaciones con el mismo

benzol y lámina, pero efectuada con el liquido al aire libre, por

lo cual se pudo medir el"sogundo máximo".- Véase la Tabla 12 on la

página siguiente y la nota aclaratoria al final del capitulo.­

giBLA 12

19/11/88 - Benzol Analur

Sin termostatizar. Lámina LAG

(820m ímzdiri-Añomí madiïí‘Alcm mldirLF mg P mgÏVtec ï.

7,58 i 15,0 ‘ 7,80 12,0 7,59 15,0 i225,7 229,8 3

É l 8,00 11,0 10,81 10,0 ¡225,7.‘ ! 8,62 10,0 10,81 10,0 ¡225,7

! ! 9,51 9,0 10,81: 10,0 1228,0 É

’ €10,06 8,0 10,81 10,0 J228,7 18,25

7.56 ¿1'20 i 7.58 Í 12.0 7,57 15.0 E2217 250.0

É ! 8,08 l 11,0 10,58 10,0 l225,9

! 8,66 10,0 10,58! 10,0 g228,0i 9,56 É 9,0 10,58 10,0 J228,5 J 18,25 .

7.55 {15.0 7,56 12,0 7,55 15.0 Ïzzm 229.9}

i 8,00 í 11,0 310,56 10,0 225,9 !

V Í 8,65 10,0 10,56 10,0 228,0

jAÍ 44A; 9,29 9,0 10,56 10,0 -228,1 18,80

¡7,28 €15,0‘ 7,58 12,0 7,29 15,0 228,0 250,0l 7,96 11,0 10,51 , 10,0 225,9

É 8,59 10,0 10,51 É 10,0 228,0' 9,19 9,0 10,51 ¡ 10,0 225,9 l

E 9,98 8,0 ¡10,51 J 10,0 228,6 ¡18,80

01 o 8,280 g. 02 - G5 - 8,510 g s - 2,1 mg/div.Resultado:

dl: 28,88 dinas/cm. et H - 0,76 %

IE - 28,87 dinas/cm. ot - - 0,79 %

«1%?29,10 dinas/cm. t - 18,5°c.

Las determinaciones de la tensión superficial a partir del

primer máximopresontan un error do-+-0,11 %, y las del "segundomáximo" un error do-+- 0,08 %, siempre considerando que 1a tensión

superficial del bonzol empleado es 0,87 %menor que 1a indicada

por las tablas para un liquido puro.­

. ¿7 ­

Comparandoentre si los resultados de las tablas 11 y 12,50

deduce:

1) Empleando la lámina LAG,hay una excelente concordancia entro

los datos obtenidos a partir del primor y segundo máximo.­

2) Los datos obtenidos midiendo el "segundo máximo" están más cer­

ca del valor de las tablas que los obtenidos a partir del primer

máximo, y ostán dentro de la exactitud de los mojores valores de

las tablas (0,1 %) (u).­

La tabla 15 resume una serio do determinaciones con benzol

Mallinckrodt y estribo WR.­

14.13232

29Z11/h8 - Bonzol pro análisis MallinckrodtSin tormostatizar. Estribo WR

í Aacm madiv Aacm I m5div Alem mldiví t°C J P mg ï mg]L L L 'i . r _

¡ 8.68 I 15.0 l 8.68 l 15.9 6.55 15.0 18.75 178.2 175.9!

5 5 ' 9.27 | 15.0 176.2!

? L 9.95 7712.0 176.5i.' ' t ni

8,72 | 15.0 8.72 g 15.9 6.15 15.0 18.75_ 178.1 175.7;

; í 8.75 | 15,95 6Ju+ 3 175.9

É ' 8.71 i 11.0 6,11 176.0l

8'75 i lll-vo 60,45 17600

LAA_ 8,76 g 1h,o 6,u6 176,0?r’e' _ :É8.66 15.0 8.66 i 15.95 6.11 15.0 18,85 177.9 175.8

! 9,25 4 15,0 “175.h‘ I

¿A 10,05 j 12,0 L i i176,6

{8.75 g 15.0 8.73 ¿15.9 6.10 15.0 18.9o 178.2 g175.8

; * 8.65 ¿11.0 175.8

Ü ¡ 9.56 ¿15.0 176,5

e 10,07 ¡12,0 ‘ 176,7

í l 10,57 ¿11,0 > 176.5

E i z 18,81 178,1 175,8

- ha ­

01 - 2,660 g. 02 n 05 - 2,850 g. s - 2,03 mg/div.

Resultado:

(¡ji 28,80 dinos/cm. et - - 0,82 %

6¿_- 29,0u dinas/cm. t a 18,81°c.

af; 28,99 dinas/cm. et - - 0,17 %0h dinos/cm. t ' 18,8°C.'JV n 29,t

íaso nota aclaratoria al final dol capitulo.­Considerando que la tensión superficial del benzol Mallinck­

rodt es O,h1 %mayor que la de benzol puro (véase más adelante),

los datos obtenidos a partir del primer máximopresentan un error

de o 1,23 %, y los obtenidos a partir del "segundo máximo"un e­

rror de - 0,58 %.­

La tabla 1h indica una serio efectuada con el mismobenzol yestribo RTM.­

EAELÉ30/11/h8 - Bopgol pro apálisis Mallinckrodt

Sin termostatizar. Estribo RTM

{Aacm 1 madiví A5cm 4 madiví Alem mldiv: t°C J P mg J F mgl

!9.hh 15.0 9.hh 12.50; 5.91 ¿ 15.0 á 19.0 182.5¿ 9.08 15,0 5 i á

g 9.78 12.0 \ 7.65 g 12.0 ; 177.3LA; 10,55 11,0 n AL 3

{9.55 15.0 ; 9.55 12.55! 5.90 Ï 15.0 i 19.10 182.13 ' 9.01 , 15.0 3 l =

É [9,68 | 12,0 I 7,66 [_12,0 ; 177,1

19.51 ; 15.0 í ‘76 f 5.85 É 15,0 É 19.20 182.5 .

39.56 ¡ 15.0 g 9.65 g 12.0 ; 7.69 * 12.0 3 19.55 182.1 g 176.9? - L 4 1 #28911201 L ;_9.31 I 15.0 f Í 5.85 í 15.0 i 19.10 182.1 í

39,28 ' ; 9,60 i 12,0 7,66 12,0 í 19,85 181,8 ! 176,8! 3 5.92 f 15.0 a i

¡9.25 . É 9.55 1 7.65 ¡ 12.0 , 19.50 181.9 3 176.7g g 2 5.86 I 15.0 I

¿9.27 ¡ i 9.59 ! 7.74 l 12.0 I 19.55 181.7 i 176.5.¡ L g g 5.92 ! 15.0 l i

i F L L 19.32 182.0 {_176,9!

- u9 ­

el a 2,560 g. G2 - 03 n 2,750 g.

Resultado:

d,= 28,81 dinas/cm. et I - 0,55 %d;- 29,00 dinas/em. et - +—0,1%

dar 28,97 dinas/cm. t - 19,5°cLos datos obtenidos a partir del primer máxbnotienen un error

de - 0,96 %, y los calculados con el "segundo máximo" un error de

- 0,51 %, considerando que el benzol Mallinckrodt tiene una teneión

superficial O,hl %mayor que benzol puro.­

Comparandoentre si los resultados de las tablas 13 y 1h, sededuce:

l) Emploando los estribos WRy RTMno hay concordancia entre los

datos obtenidos a partir del primer y segundo máximo (hay una

diferencia de 0,65 %).­

2) Los datos obtenidos a partir del "segundo máximo".están más cer

ca del valor de las tablas que los obtenidos a partir del primer

máximo.­

F7 - Medición del "segundo máximo" para toluol

La tabla 15 resume determinaciones de la tensión superficial

del toluol pro análisis Merck, usando lámina LAG.­

TABLA 15

20/1l/h8 - Toluol MerckSin termostatizar. Lámina LAG

LA2om‘mad. Aacm mad.í Alem imld.á t°C íP mg F mg H = a+ï

i6,111 15,0¿ 6,21 12,0%7,06 {15,0 19,80I 226,8 220,8 0,72 mmi| 6,88 11,0' 9,96 E10,0 221,1 0,96

7,u5 10,0 9,96 210,0 19,75 221,2 1,12 í

8,06 9,0 9,96 ¡10,0 . 221,5 1,uu j

6,1u 15,0 6,1u 12,0 6,98 15,0 227,1 220,8 0,72 uni

5,51 15,0 9,92 10,0 220,8 0,48 .

6,09 12,0. 9,92 10,0 220,8 0,72

í 6,81 11,0" 9,92 10,0 g 221,2 0,96 l

í. g 7,56L 10,0¿ 9,92 10,0 19,75; 221,0 1,12 i

OIO‘I.0...

o50

G1 0 h,280 ga G2 n G5 - h,5 0 g.

H = altura del borde inferior de la lámina sobre el nivel del liqu}do.

ggsgltadg:

¿11: 28,50 dinas/cm. et - 4-0,1h %

5C 0 28,h7 dinas/cm. et a -f0,0h %

cet: 28,46 dinas/cm. t - 19,75°cConsiderando los resultados de esta serie, otra vez observamos

que:

l) Con lámina LAGhuy una excelente concordancia entre el primer y

segundo máximo.­

2) Los datos obtenidos a partir del "segundo maximo"están más cer­

ca del valor de las tablas que los obtenidos a partir del primer

maximo y estan dentro de la oxatitud de los mejores datos de

las tablas (u).­

EÉ_:_90nclusión

Se obtuvo en forma estable el "segundo máximo" con agua, ben­

zol y toluol, utilizándolo sistematicamente para medir tensión su­perficial. Los valores deCX,obtenidos siempre están más cerca del

valor'de las tablas que los obtenidos a partir del primer máximo,“

utilizando el cuerpo decolante propuesto por nosotros, están dentro

de la exactitud de los mejores datos de las tablas.­La diferencia entre los valores det/sobtenidos a partir del

primer y segundo máximoes un buon criterio para 1a eficacia de un

estribo, con la perfección de ¿ste 1a diferencia tiende a cero.­

Los ensayos efectuados hasta ahora parecen indicar, que el

"segundo maximo" del benzol y toluol solamente se obtiene en forma

estable en un ambiente no saturado con los vapores que forman 1a

pelicula liquida.­F9 - Notas aclaratorias

Correspondiento a la tabla 12

a) Una voz que el fiel se detuvo en una división m correspondient.5

a1"segundo maximo", se corrió lentamente hacia abajo el cursor.

aumentando de este modo la carga. Se anotan los A5 correspondie;

b) En la columna F se observa

- 51 ­

tes a distintos m haSta que,al cortarse 1a pelicula, el fiel5o

salta bruscamentehacia la izquierda.

que'F es sensiblemente independiente

de h (queda constante para varios m3), pero aumenta algo antesde romperse la película. Por ello los últimos datos de cada se­

rie,sntos de romperse la pelicula, no los tomamosen «menta ps­ra ol cálculo de'ï .­

Correspondiente a la tabla l}

a)

b)

c v

En las series l, 5 y h, una vez formado el "segundo máximo", se

mantuvo constante la altura de la cruz de la balanza, cambiándo­

se la posición A5 del cursor._En cambio en la serie 2, una vezformadO'el“Segundo máximo", se dejó constante 1a posición del

cursor, aumentandolentamente 1a altura de la cruz.«

En las h serios Y os independiento do h, pero aumenta poco antes

de romperse la pelicula.­

Ya indicamos (capitulo D) quo los estribos RTMy WRpresentan un

error sistemático de - 0,9 %. Debido a que el almnbre de medi­

ción del estribo WRse aflojó un poco con el tiempo, su error

sistemático on esta serio os aún mayor: - 1,25 %.­

.52­G‘f LA CURVAP - f(h)

G1 - La curva teórica

En el trabajo (l) citado, D'Alessio estableció experimentaln<n

te la curva P G r(h) para benzol, usando un estribo según Lenard.

Encontrá una completa coincidencia entre la curva eXperimental y

la provista por la teoria, lo que,sin duda alguna,significa un ago

yo importante a la teoría de Lenard (2). Sin embargo no pudo de­

terminar la curva mas allá de 1a posición del primer máximo, en la

cual la pelicula liquida se rompió invariablemente.­Comonosotros encontramos las condiciones necesarias para eb­

tener el “segundo máximo"estable para benzol y toluol, nos propu­

simos determinar experimentalmente la curva P 0 f(h) más allá de

1a posición del primer máximo. Usamospara ello la lámina LAGpro­

puesta por nosotros, con el objeto de comprobar1a fórmula (9).­

31 esta fórmula es correcta, la curva P a f(h) es lineal has"

ta la posición del primer máximo,y debe cortar al eje de las y

(h - O) para el valor P I 2%1. Después del primer máximo la fun“

ción no se puede determinar experimentalmente. por corresponder a

posiciones inestables, hasta llegar a 1a posición cerreSpondiente

al "segundo máximo". Aqui la curva P - f(h), según la teoria, deb:

resultar paralela al eje h, pués consideramos a 1a pelicula cmno

tan delgada que P es independiente de h. Podemosadelantar. que e“

lineas generales la curva experimental determinada por nosotros en;

cide con estas previsiones teoricas. Los resultados se discutirán

en el parrafo correspondiente.­

G2 - Técnica para establecer 1a curva P I I(h)

con la balanza de Isnardi-D'Alessio

So comienza por regular la altura de la cruz de la balanza, c

tal modo que el filo de la lámina está sumergido en el liquido.Luv—

go se levanta lentamente la cruz, girando el tornillo correspondigx

te a razón de cuartos do vuelta, manteniendo el fiel siempre en l“

pesición m2 = 15, con ayuda del cursor. Después do cada cuarto cr

vuelta se anota el peso G2 en el platillo y la posición A2 de?

.55­cursor en la regla. Siguiendo asi, se establece una tabla de valo­

1’08:

l/h de vuelta G2 A2 m2

hasta llegar a la posición del primer maximo.­

Ahora el fiel se corre lentamente hacia la izquierda, hasta

detenerse cn la posición m5, correspondiente al"segundo máximo".

Se anota la posición A5 del cursor y 1a división m5 sobre la es­cala en 1a que se detiene el fiel. Se sigue aumentando la altu­

va de la cruz de la balanza, a razón de cuartos de vuelta, peroahora sin moverel cursor. Se establece la tabla:

I..­

l/h de vuelta G2 - G 5 “‘3

hasta que se rompela pelicula.­

Ahora se determina el peso del estribo sin pelicula, estable

ciendo los valores G1, m1 y A1. Ademáses necesario determinar elfactor de sensibilidad S de la balanza,­

Conestos datos se puede calcular el P correspondiente. a ca

da h, en la forma siguiente:

Antes del primer máximose aplica la fórmula

P - (G2 ¿61H 5.5 (A2 -A1)—L s (m2 - 1111).]. sE (51)

y después del primer máximo

T5"(G5"Gl)+ïn5(Aa-A1)4—8(In5-1ml)4_cE (52)siendo uE la corrección debida al empujehidrostático recibido po:los alambreslaterales.­

Esta corrección se debe agregar por lo siguiente:

Se determina el peso del estribo sin película (G1, Al, m1)inmediatamente después de haberse roto la pelicula liquida, sin

cambiar la altura de la cruz de la balanza. Luego este peso es se

lamenta correcto para la altura máxima, siendo menor para todas

- 5h ­

las demásalturas, pués al disminuir la altura aumenta el emguje

recibido por los alambres laterales. Por ello al aplicar las fór­

mulas (51) y (52) sin ol último término, comoteríamos un error pordefecto.

El valor de este término es:

eE--- 217 ths a 2 - 3,11; - 0,01; - 0,88 - l/mm n 0,22 Ing/mmde va­riación de h.­

La variación de h se determina facilmente conociendo el peso

del tornillo que levanta la cruz. Un cuarto de vuelta corresponde

a 0,11 mm.Para establecer la altura absoluta con respecto al ni­

vcl libre del líquido, se ha supuesto que el primer máximose pro­

duce a la altura a l constante capilar, comolo prevée la teoría.

Para determinar la altura correctamente hay que considerar toda­

via la variación de altura pro ucida al desplazarse 01 fiel sobre1a escala.n

Conociendo

v - distancia Vertical desde la cuchilla de apoyo de la cruz de ln

balanza hasta el extremo inferior del fiel - 506 mm.

b B longitud de un brazo de la balanza I 80 mm.

o 3 valor de una división de la escala

ao calcula (véase f13.11)

siendo h el aumentode altura correspondiente a un desplazadiento

del fiel de n divisiones hacía 1a izquierda.­

Para n I 1, resulta: (¿tE-E- n 3%­

0 o 80h . . 0'21].mill/(11V.

Luego, el desplazamiento del fiel en una división ¿e la escala

hacía la izquierda corresponde a un aumento de altura de 0,2h mm.­

Con los valores de P y h determinados en la forma indicada so

puede establecer 1a curva P i f(h).­

Q5 - Curvas experimentales P I f(h)

Las tablas 16 y 17 resumen las determinaciones efectuadas para

establecer las curvas P ' f(h), representadas por las figuras 12 y15.­

2493.32_l5/1l/h8 - Bonzol ¿nalar

ÉÉMPHLOEPFJ‘ÁMLEMQHQ

íáïlíg+ Áé/Áñ mz/mg A10;. ¡ mldiv h mm [ch m5 P Ñ]

0 5,62_ 15,0 1,28 0,65 225,66j

1 5,70 1,59 0,65 225,9

2 5,80 1,50 0,61 226,2

5 5,95 1,61 0,59 226,7

u u,0u 1,72 0,57 227,0

' 5 L015 1.85 0.55 227.1»

6 0,20 1,9h 0.55 227,7

7 h,u0 2,05 0,51 228,2

8 ¿,60 u 2,16 0,u9 228,9

9 É 0,72 2,27 0,07 229,5

10 u, 82 2,58 0,115 229,6

11 0,90 2,09 0,05 250,0

12 0,99 2,60 0,01 250,2

15 0,99 12,2 5,58 0,21 220,0

1h h.99 12,5 5.h9 0.19 22h.2

15 u,99 12,5 I5,60 0,17 22u,1

- 56 Q

íáïlgz A2/A3 ¡na/m5 Alem . ml div. h mm 4 cE mg . P mg¿

16 LL.99 12.5 5.71 0.15 22m

17 u,99 12,5 5,82 0,15 22u,1

18 h.99 12.5 5.95 0.11 22h.1

19 h.99 12.55 ¿.05 0.09 22h.2

20 h199 12.h5 h.1h 0.07 22hah

21 ¿.99 12oh5 h.25 0,05 22h,5

22 h.99 12.h5 ¿.36 0;05 ‘22h.5

23 ¿.99 12,7 10,96 1030 u,u7 0,02 224,8

ZhAg ¿.99 12'75 7'91 15iqu no58 0900 2%Áo9

G1 a u,28o g. G2 n G5 - u,520 g s - 2,1 mg/div.

Resulgggg:

ob = 28,91 dinas/om.

EZ a 28,88

‘Ï/J ü 2 llt 9a

dinas/cm.

dinas/am.

et - n,O,69 %

et . " 0,79%'t a 18,2°c.

_ 9, _

TABLANEI

18/11/88 - Benzol Analar

Sin termostatización. Lámina LAG

9222111::¿121

¿áglgzï Az/A5 ¡nz/m3 . A1 om 1 m1 d1V4 t°C h mm

o 8,27 15,0 19,70 0,07

1 ¿'51 0,18

2 h.hs °oa9

5 8,61 0.h0

h 1 8.73 0:51

5 É5,85 0,62

6 E 5,00 0.73

7 í 5,17 i 0:85

e ' 5,28 0.95

9 í 5.57 1,06

lo s 5.55 | 1,1711 i 5,67 l 1,28

12 , 5,77 g 1.39

15 E 5,86 j 1,50

' 15 l 5,05 ' 1,61

I 15 i 6,20 Í 1,72

16 i 6,55 1,8517 L6,80 1.9h

18 ! 6,55 ¡ 2,05

19 ? 6,69 2,16

20 í 6,82 2.27

21 E6,90 2,38

g 22 i 7,00 2.09¿_25 ¡ 7,01 2,60

i 2h, 7,01 12,25 3,57i 25 g 7,02 12,25 5,88

f 26 ¿7,05 12,25 5,59

' 27 :7.05 12,25 5.70

28 ¿7,05 12,55 10,27 10,0 5,79*5;{ 17,05 12,80 7,58 15,0 18,90 5,88

- 58 .

el a 14,280 g. G2 = G5 = ¿.510 g

Besgïciig

(son 28,75 dinas/cm. e,G - « 0,76 95

El 3 28,76 dinas/cm. et I —0,75 %

¿11t-28,97 dinas/cm. t - 19,5%

/ '3

Observando los gráficos se deduce:

1) Antes del primer máximola función P - f(h) es lineal, comolo

requiere 1a fórmula (9) deducida por nosotros.

2) La recta determinada corta al eje de las y (h - O) en un valor

P menor que 2001, contrariamente a las previsiones de la teoría

La averiguación de la causa de esta divergencia requiere un

-59­

nuevo aporte experimental.­

V3 Una vez alcanzado ol primer máximo, la función decrece al sumen

tar h (gg es negativa). Esta parte de la curva no se puede dotarminar experimentalmente, por corresponder a posiciones inesta­bles de la balanza.­

h) Una voz alcanzado 01 “segundo máximo", la curva es paralela al

eje de las h, o sea P es independiente de la altura, comolo he­

mosprevisto.­

5) Poco antes de romperse la pelicula, la fuerza crece nuevamente

un poco al aumentar la altura.­

6) Calculando la tensión superficial con el valor de P correspon­

diente al primer máximo, usando la fórmula (2h) deducida por ng

aotros, y luego con el valor de F correspondiente a lu meseta

del "segundo máximo", aplicando le fórmula sencilla n-áEÏ, seobtienen dos valores decx,concordantes dentro del 0,1 %.­

GL - E1 "segundo máximo" es un minimo

La tabla 18 resume una serie de determinaciones de tensión su»

perficiul do toluol Merck"pro análisis".

10.39.1922/11/h8 - Toluol Merck

Sin termostatizar. Lámina LAG

Azcm madiv Aacm madiv Alem mldiv t°C P mg F'mg ‘E Í? ï

6,50 15,0 6,55 12,10 7,12 15,0 19,65 227,8 221,1 0,72

-- -- 5,78 15,0 -- 221,1 0,08

-- -- 5,16 10,0 -- 221,0 0,20

5.19 17.0 -- -- 227.h’ -- -­5,77 16.2 -- -- 227,13)" -- - ­

5,80 16,1 5,81 15,0 227,8 221,2 0,08

-- -- 6.h3 12,0 -- 221,5 0,72

-- -- 7,02 11,0 -- 221,2 0,96

‘;::-J _¿- 7,61 10,0 10,12 10,0 19,55 -- 221,2 1,12

* No se llegó todavia a la posición del primer máximo.

x ' l . ‘ gogo-.17": * ' '

Gl = ¿.280 s. ' az - G5 - msm g522m:Üb‘ 28,61 dinas/cm. _ et --4—0,h9 fl

65" 28,52 dinas/om. et i +-0,18 %

001;-28,u7 dinas/cm. 1: - 19,65%

Los valores de P obtenidos durante la ejecución de esta serie

han sidofrepresentados gráficamente por 1a figura 1h.

k ü n , ' nm. su ‘2"" ' g - ¿‘23 “gáït’ï‘zíïiiaun... ‘ a“. m “¿a “um: ktm.

ny“ “re-n sd w, » a «a .a- ).ls=—.sc¡3.1 ro: WIN-¡(“7.9i s «que-maru. lA’ ' M“; fi‘ü’f’iï‘: “fisïï’tfii’ïz‘é » -r l ‘o ' . 4 Y“,5 fiffiLm-JwWE “JV. acuomrgceur .nr; 22.

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Se recomiendaleer el párrafo siguiente teniendo este gráfico' a la vista.- I

De3pués de haber llegado a 1a posición del primer máximo

m2 - 15), se pasó a1"segundo máximo", m3 U 12,10. Disminuyendo aho"ra lentamente 1a carga, corriendo el cursor para arriba, el fiel

pasa por las posiciones m5 - 15, m5 0 1h (las alturas van disminuoyendo), hasta que de nuevo se forma la película gruesa y el fiel se

desplaza hacia 1a división m2 - 17.­Ahora estamos nuevamente en la posición correspondiente a un

peao'menor al pqimer máximo. Aumentando nuevamente 1a carga, se

-51­llega otra vez al primer máximo, que esta vez no se produjo en la

posición m2 - 15, sino en lu m2 - 16. Hay pués una imprecisión enla altura. Una posible causa de error es que se ha ido evaporando

liquido ( no termostatizanos para poder formar el "segundo máximo")

y por lo tanto ya se llegó a le altura a para 1a posición m2 G 16.­Después del primer máximo pasamos otra vez al segundo , y aun

mentendo ahora lentamente la carga pasamos e las posiciones

m5 - 13, m5 - 12, m5 l 11, m3 9 10 (alturas van aumentando), hastaque se rompela pelicula.­

Obsorvando el gráfico se deduce:

1) E1 "segundo máximo" es una recta ligeramente ascendente (gá eslevemente positiva),ln que pudimosrecorrer en los dos sentidosde h.­

2) Efl"segundo máximo" es un valor minimo de P, que pertenece a una

recta muypoco ascendente de la curva P ' f(h).

9.5. ..:.9_933.°.114.S..L62

Se determinó experimentalmente la curva P - f(h) para benzol,

estableciendo que el "segundo máximo"es un valor minimo de la fue;

za P ejercida por la pelicula y es sensiblemente inúependiente de1a altura.­

Un ensayo efectuado con toluol llevó al mismoresultado.­

-n-—-nooo-—-.-­

- 62 ­

H - LA MEDICION DE LA TENSION SUPERFICIAL COMO METODO

DE CONTROL DE LA PUREZA DE LIQUIDOS

H1 - Variación do la tensión superficial de un bonzol"pro análisis" por una purificación

La tabla 19 resume las determinaciones de teneión superficial

realizadas con benzol "pro análisis" Analar. Es un resumen de las

tablas 11, 12, 16 y 17, ya comentadas anteriormente.­

149.19.32

Resumende las determinaciones con benzol Analar y lámina Egg

W..- o.­

Tabla . t°c 050 cb °t % 3C. et % Observ.

16 18,2 29,11 28,91 -0,69 28,88 -0,79 curva P-r(h)

ll 19,7 28,92 28,69 -0,70 -- -- En termo .

17 19,3 28,97 28,75 -0,76 28,76 -0,75 curva P-f(h)

12 18,5 29,10 28,88 -0,76 28,87 -0,79 segundo máx.promedio demuchas detau-fi-i-.. -7

-0.75 -0.77 ¡0-. 0...”.-- ..

Do esta tabla se concluye, que el error porcentual promedio con

respecto al valor de las tablas obtenido para benzol "pro análisis"

Analar y usando la lámina LAGes de -0,75 %midiendo el primer más;

mo y -0,77 %midiendo el "segundo máximo“.­

La etiqueta del benzol utilizado indica las siguientes especi­ficacionos:

Materia fija: 0,002 %

Impurezas orgánicas: cumplo el ensayo

Tiofeno: 0,001 %

Compuestos de s (SZC): 0,0003 %Hemosefectuado el ensayo a la indofenina con resultado levo­

mente positivo (presencia do vestigios de tiofeno)-.

La curva de destilación de este benzol resultó comosigue (pre­

sión atmosférica 769,7 mmHg):

la.gota: 80,5°c 15 ml 80,55°c

5 m1 80,5 " 20 " 80,55 "

10 n 80,5 n 25 n 80,6 u

50 ml

55

no

hs

50

55

Este benzol fué purificada por P. Rey según

80,6°c

80,6

80,6

80,6

80,6

80,6

- 55 ­

60 ml 80,65°c

65 n 80,6 w

70 ü 80.6 N

75 " 80.65 "

80 " 80,75 "

85 a" 80,80 n

el método de Ha­

llar y Michel (Bull;Soo.Chin-(3b, 15-1065 (1896)» en el que se des­

tila el benzol con 015A1anhidro. Se completó el método con doscristalizaciones seguidas de centrifugación.­

E1 benzol asi tratado dió ensayo negativo a 1a indofenia. La

la; gota dostiló a 79,8°C (presión atmosférica 758 mmde Hg),su­

biondo la temperatura enseguida a 79,95°C. La destilación se inte­

rrumpió a la temperatura do 80,15°C, usándose solamente esta frac­ción en la cristalización.­

La curva de fusión del bonzol bicristalizado es:

l min. después de iniciarse la función:

2 li

5

h

manteniéndose

E1 valor

5°C

: 5°C

z 5,l°c

: 5,2°C

1a temperatura en 5,2°C hasta completarse la fusión:­

teórico de la temperatura de fusión es 5,5°C y el dc

la temperatura de ebullición 80,15°C (760 mmde Hg).­

La tabla 20 muestra quo ol benzol purificada por nosotros tig

ne sus puntos de ebullición y fusión muycerca de los teóricos.­

TABIA 20

Constantos fisicas del benzol purificada Epr nosotros

Valor tablas.—...

Nuestro bonzol i

Temperatura de ebullición 80,15°c 79.95 “ 80.15°C

Temperatura de fusión 5.5°C 5,2°c- ._-.. J

La tabla 8, indicada ya con anterioridad, resume las medicion

nos dc la tensión superficial del benzol purificado, usando láminaMG.­

anón­

Observando 1a tabla 21. vemosque 1a purificación realizada

por nosotros ha variada la tensión superficial del benzol Analar

en un 0,9 %aproximadamente.­

TABLA 21

valores de tensión superficial obtenidos con benzol Analar

0t% °t%

Sin purificar - 0,75 ‘ 0.77

Después de purifican4-O,21 +-O,10

Resulta pués que 1a medición de la tensión superficial es uh

método muy sensible a las impurezas de los líquidos, por lo que

puede servir para controlar la purificación de los mismos.­

H2 - Diferencia de 1a tensión superficial de dos benzoles

"pro análisis" con certificadoj de distinta procedencia.

En algunas series de determinaciones usamos benzol "pro anáii

sis" Mallinckrodt, cuya etiqueta indica las siguientes especifica­ciones:

Cumplelas especificaciones de la A.C.S.

Limites máximos_de impurezas:

Materia no volatil: 0,001 %

Sustancias osourecidas por stoh:ensayo negativo

Compuestos de S (como S): 0,005 %

‘I'ioI'eno: 0,000 9:

Agua: 0,02 %

Temp. de ebullicióná 79,5 o 81,0°C

Temp. de congelación: No debajo de 5,2°C.

Las tablas 22 y 25 indican dichas determinaciones con lámina

LAG,las que estan resumidas en la tabla 2h.­

- 65 ..

ÏíBEíÉZ

26/ll/L18 - Benzol pro análisis Mallinckrodt

Sin temlostatizar. Lámina__L¿1_g_

Aacm m2div Aacm nbiiv Alem Tmldiv 13°C P mg ,r 'P' mg l

1,72 15,0 1,72 12,0 7,07 15,0 19,15 251,8 225,7

1,87 7,16 19,20 252,0

5,01 7,21 19,15 252,5

5,12 7,22 19,10 252,6

5.07 7.22 19:10 252.5

5.18 7,25 19,10 252,7

5,08 7,18 19,10 252,8

5,02 7,07 19,15 252,8

5.01 7.05 19.05 252,9

u,91 _ 7,06 19,20 252,5

19,16 252,5

Gl I' ¡4,280 g. G2 1' G5 - ¡1,520 g. S = 2,05 mg/div.

3282.1292:

(¡'J- 29,21 dinas/cm. et a #0376 75

dí? 28,99 dinas/cm. t a 19,2°c

a?! 29,12 dinas/cm. et = +0,59 75

LL:28,95 dinas/cm. t o 19,u5°c12111.22

28/11/118- Benzol pro análisis Mallinckrodt

Sin temoggatizag. Lágina gg-t-.’ ..

. ' O

Aacm mzdiv Añom m5d1v Alem: m1 div t C ng 'ng

7.18 15.0 7.211 12.0 7.011 15.019,95 250,5 2211.11

7,26 7,01 19,80 250,9

7,35 7,06 19,60 250,9

7.58 7.02 19.55 251.3

7.h0 7.0h 19,50 251.3

LL“. 19,68 251,0

.55­

01 - 8,280 g. 02 = 05 - 8,510 g s a 2,1 mg/div.

Resultadg:

0L= 29,09 dinas/cm. et - + 0,59 yz

out: 28,92 dinas/cm. t - 19,7°c'EC=29,00 dinas/cm. et "F'O,h2 %

dth 28,88 dinas/cm. t a 20°C

83.514.42.23.

Resumende las determinaciones con benzol Mallinckredt

z lámina Egg

Tabla t°C (¿bt ul et % 07/ 'e't %

22 19,5 28,95 -- -- 29,12 0.59

22 19,2 28,99 29,1 0,76 -- -­

25 19.7 23.92 29.09 0:59 0- '­

25 20,0 28,88 -- -- 29,00 0,1,2

0,68 0,51

Comparemosahora los resultados obtenidos con los benzoles

Analar y Mallinckrodt. Los dos son benzoles "pro análisis" y su

pureza está certificada por casas responsables. Sin embargo sus

tensiones superficiales difieren en un 1,3 %aproximadamente.­En efecto:

Benzol ot % 35 %

Analar - 0.73 - 0,77

Mallinckrodt + 0,68 +- 0,51

Lu medición de la tensión superficial es pués un método muy

eficaz para diferenciar líquidos de distinta procedencia.­

Hñ - Tensión superficial de los distintos líquidos

Bpados en este trabajoHemosvisto que benzoles "pro análisis" de distinta proceden"

cia tienen valores muydistintos de tensión superficial. Hemosdc

decidir pués, cuál de los líquidos usados podemosconsiderar como

-67­puro, para asignar a cada liquido su tensión superficial y entable­cer 1a exactitud de las determinaciones efectuadas en este trebajo.«

Para ello hemosaplicado el criterio siguiente: Consideramos

comopuro el benzol Analar purificado por nosotros, ya que sus cong

tantes fisicas están muycerca de las de las tablas (véase tabla

20).- Coneste benzol debería obtenerse pués la tensión superficial

de las tablas, usando un cuerpo decolante perfecto. Comoel error

¡obtenido usando la lámina LAGes de4»0,21 %midiendo el primer maxi

mo y4-0,10 %midiendo el"segundo máximo", estos valores indicarianel error sistemático cometido con la lamina LAG debido a sus dee

fectos constructivos, tomandolos valores de lastablascomo exactos,

a pesar de que están definidos solamente al 0,1 i;­

Comoel "segundo máximo" de siempre valores más cerca de los

teóricos que el primer máximo(véase conclusión F8), lo usaremos

para establecer la tensión superficial de los otros liquidos emplcg

dos, considerando que cometemos con 1a lámina LAGun error sistemá­

tico de+-0,lO %.­

Resulta la siguiente tensión superficial para los distintosliquidos:

ELABLA 25

Tensión superficial de los liquidos utilizados en este trabajo

Liquido et %medido o“l% Tablamp....Benzol purificada -+-0,10 0,00 8 (por definición)’Toluol Merck 4 0,11 +0,01 15 y 18 (promedio)

Benzol Analar - 0.77 -0,87 19

Benzol Mallinckrodt +0,51 +0,u1 21;

21,059.92:

et - error porcentual de nuestras determinaciones con respecto alos datos de las tablas para un liquido puro.

o = diferencia entre la tensión superficial del liquido utilizado(L

y la indicada por las tablas para un liquido puro, expresadacomoerror porcentual.­

Las diferencias e entre 1a tensión superficial de los liquiwUL

dos utilizados y la de un liquido completamente puro han sido con"

-58­sidercdas en este trabajo, para establecer el error cometidoen lasdistintas determinaciones.»

M292431262Se ha purificada benzol Analar "pro análisis", observándose

una variación de 0,9 %de su tensión superficial,debido a la puri­ficación.­

Se estableció que dos benzoles "pro análisis" de distinta pro­

eedencia diferían en un 153 %en su tensión superficial.­

Comopodemosmedir la tensión superficial con una precisión

de 0,1 %, se sugiere este método para controlar la pureza de líqui“

dos y diferenciar líquidos de constantes físicas muysemejantes.­

nun-no.600-n-nn­

- 69 ­

C 0 N C L U 3 I 0 N E S

a) Se usó la balanza de Isnardi-D'Alessio.para determinaciones de

b)

0

d

v

V

preciSión de tensión superficial. La precisión alcanzada en las

pesadas es del 0,06 %y el error debido a la desigualdad de los

brazos de la balanza es menor que 0,005 %.­

Con la balanza y caja de pesas empleada es posible efectuar de­

terminaciones de tensión superficial del 0,1 %de exactitud.­

Se ensayó un dispositivo de termostatización, cuya principal

ventaja consiste en emplear un vaso Dewar (termo), por lo que

el líquido cuya tensión superficial se desea medir se encuentradentro de un sistema casi adiabático. sin usar termoregulador

automático, con este dispositivo se mantuvola temperatura del

liquido dentro de t:0,1°C, hasta los 50°C.­Se contrastó el termómetro de la instalación. Usandola tabla

de corrección correspondiente se puede asegurar el 0,1°C,1o quo

corresponde aproximadamente a una variación del 0,05 %de la

tensión superficial del benzol.­

Se construyó un estribo según Lenard, cuyo alambre de medición

está fijado al marco por dobleces, sin efectuar ninguna soldadu­ra."

También se ejecutd un cuerpo decolante que se distingue de unestribo según Lenard en que su alambre de medición de 0,05 mm.

de diámetro es mantenido tenso por dos alambres de acero,que im­

piden su flexión.­Con estos dos cuerpos decolantes se efectuaron determinaciones

con una precisión mayor del 0,1 %, pero con un error sistemático

del 0,9 7K.­

Estudiando las posibles causas de eror se demostró que el error

sistemático de las determinaciones se debe a defectos constructivos de los cuerpos decolantes.­

Se ideó y construyó un nuevo modelo de cuerpo decolante, consti­

túido por una lámina de plata de 0,07 mm. de espesor, a la que

se soldaron dos alambres laterales cilindricos de acero, de O,h

mm. de diámetro. Este cuerpo deoolante es de realización mucho

ve

r)

e)

- 7o .

más sencilla que el de Lenard.­

Se desarrolló la teoria del nueVocuerpo decelaïte, llegando a

una fórmula sencilla y exacta para 1a tensión superficial, en

la que intervienen solamente pesos y lon itudos bion definidas.­

Con este cuerpo decolante se efectuaron determinaciones de ten­

sión superficial con una precisión del 0,1 %y con un error reg

pecto de las tablas del4«0,2 %, quo se debe a algunas fallas

constructivas del cuerpo dooelante propuesto, fáciles de subsa­nar.­

Se obtuvo en forma estable el "segundo máximo" para agua, benzol

y toluol, utilizándolo sistematicamente para medir tensión su­perficial. Los valores de f); obtenidos siempre están más cerca

del valer de las tablas que los obtenidos a partir del primer

máximo, y usando 1a lámina propuesta por nosotros estan dentro

de 1a exactitud de los mejores datos de las tablas.­La diferencia entre los valores deíbobtenidos a partir del pri­

mer y segundo máximoes un buen criterio para la eficacia de un

estribo; con la perfección del cuerpo decolante esta diferenciatiende a cero.­

Los ensayos efectuados hasta ahora parecen indicar que el "se­

gundo máximo" del benzol y toluol solamente so obtiene en forma

estable en un ambiente no satura con los vapores que forman la

película liquida.­

So determinó experimentalmente la curva P - f(h) para benzol,

estableciendo que el “segundo máximo" es un valor minimo do 1a

fuerza P ejercida por 1a pelicula y es sensiblemente independiogte de la altura. Un ensayo efectuado con toluol llevó al mismoresultado.­

Se ha purificado benzol Anular "pro análisis", observándose una

variación de 0,9 %de su tensión superficial debido a la purifi­cación.­

So estableció que dos benzoles "pro análisis" de distinta proce­

dencia diferian en un 1,3 %en su tensión superficial.­

Comopodemosmedir la tensión superficial con una precisión de

0,1 %, se sugiere este método para controlar 1a pureza do liqui­

-71­doa y diferenciar a líquidos de constantes físicas muysemejan­tes.­

- 72 ­

IiA P E N D I C E

Describiremes a continuación algunas series de determinaciones

que hemos creido conveniente consignar aparte, para no interrumpir

la unidad de exposición en la parte principal.­

d - EL CUERPO DECOLANTE DE LENARD

da - El estribo de Lenard clásico

Medicienes 399 estribo RT

A1 iniciar este trabajo deseamosconfirmar los resultados

obtenidos por Rial y Trucco,en el sentido que el estribo según Mo­

ser usado por ellos daba resultados bajos. Atribuyeron el errorsistemático obtenido con este estribo a 1a flexión del alambre de

medición (5).­

Realizamos varias series de determinaciones conel mismoestri

be que usaron Rial y Trueco, que denominaremosa continuación estribo RT.­

Medimos1a longitud y el espesor del alambre de medición con

un compradorHilger. Los resultados son los siguientes:

Mediciones de longitud

29,971 mm. 29,978 mm. 29,980 mm.

29.968 " 29.977 " 29.975 "

Egpmodio - 29,915 mm.- e = i 0,015 % m a i: 0,000 mm.

Magiciones deLJÉQÉQQtro

0,098 mm. 0,097 mm. 0,09h mm.

0,096 " 0,088 " 0,095 "

0,096 " 0,085 " 0,091 "

0,09u " 0,101 " 0,097 "

0,100 " 0,099 "

2.926922" 0.095 mm.- e - .-.L-.LL,2% m - 4:0,001, mm.

Realizamos las determinaciones con benzol puro Merck, producto

norteamericano fraccionado en la Argentina.­

Las series de determinaciones se indican en las tablas 26, 27

y 28, que estan resumidas en la tabla 29.­

Ïéfiffiïjïí

25/8/88 - Bonzq} puro Merck

Termóstato Según fig. 2. Estribo RT

Ga 8 1 820m 4 G1 8 A1 m“ 7: P m8 d t°°-‘:l

8,880 12,50 8,720 5,78 185,7 16,06 l

12,57 5,78 185,8 16,06

12,50 5,68 188,6 16,08

12,68 5,75 188,5 16,06

12,68 5,75 188,2 16,06

12,60 5,61 188,5 16,10

12,71 5,75 188,8 16,10

12,68 5,60 188,8 16,12

12,65 5,55 188,8 16,12

12,55 5,58 188,5 16,16

12,88 5,56 188,1 16,16

12,50 5,50 188,5 16,16 '

188,8 16,12c - 0,20

Resultan:

CL}:29,17 dinas/cm. ot - - 0,68 z

(XQ:29,56 dinas/cm. te - 16,5 °c

ÉéEEé_EZ

EÉÁQ/gfi - Benzol puro Merck

Tormóatato según fig.2. Estribo RT

p-oo o o .._., .... A- - ,fl -_­

G2 g A2 cm G1 g A1 cm P mg' ' t°C í

8,880 15,19 8,720 6,01 185,1 15,80 ’15.17 5.97 185.2 15,5813,1h 5.91 185.3 15:5815.16 5.98 185.2 15.5815,20 6,00 185,2 15,5815.12 5.98 185.0 15.5815.12 5.98 185.0 15.5215,11 5,92 185,2 15,28

185.2 15,56 ic a 0,19 5

.....- L

- 7h ­

5221th(XII 29,50 dinas/cm. et l“0,51. %

(XQ: 29,16 dinas/cm. te I 15,6°C

1113.19.35.

26/8/18 o Benzol puro Merck

Egzgóstato segfin f1g¿‘?. Estribo HT

Gz g A2 em G1 g A1 cm P mg t°C

1,880 15,01 1,720 6,06 181,1 15,12

15.07 5.96 18h.9 15.11

12,92 5,85 181,7 15,16

12,92 5,86 181,7 15,16

12,86 5,78 181,8 15,18

12,77 5,73 181,6 15,16

12,85 5,78 181,7 15,18

12,31 5,77 181,6 15,18

181,7 15,16

o B 0,19

Rasultado:

ci,- 29,21 dinas/cm. et a o 0,92 %

cata 29,19 dinas/cm. to - 15,1°c214.13.11.22

Resumen de las medidas son bohzol puro Merck y Estribo RT

ATabla. t°c (¿t 0L, etsz

26 16,5 29,56 29,17 -o,68

27 15.6 29.16 29.50 "0.51

28 15.8 29.19 29.21 “0.92

-o,68

ot promedio (promediando los danos según su peso, inversamente prg

porcional a1 error ouadrático medio) I 0,68 %.­

- 75 .

Observamosque la concordancia entre las 5 series no es satig

factoria. Esto se debe a que no cambiamosde líquido después de can

da serie, por lo cual este se impurificó con el tiempo. Por elloen las serios descritas en la primera parte de este trabajo siempre

usamosli uidc recientemente renovado.­db - El estribo de Lenard modificado

{ediciones con estribo WR

Indicamos en la parte principal que el estribo WRusado por

nosotros se caracteriza por ser mantenido tenso su alambre de me­

dición por dos alambres de acero, que impiden su flexión. La eje­

cución de este_estribo se describe en el capitulo Dbl.­

Efectuamos mediciones con este estrib0¡ usando el mismoliqag

do que el uSado con el estribo RT, para ver si el error sistemáti­co obtenido so debe verdaderamente a la flexión del alambre de mo­

dición,como lo sostienen Rial y Trucco.­Se observa que los resultados obtenidos con el estribo RTque

flexionaba muchoy el WRque no presentaba flexión son practica­

mente iguales, por lo cual creemos que la flexión no tiene una in­

fluencia tan decisiva comogeneralmente se supone.­

Las determinaciones con estribo WRy benzol puro Merck se 1n­

dican en las tablas 30, 51 y 52, quo estan resumidas en la tabla55-­

gABLA ¡o

15/9/h8 o Benzol_puro Morcg

Termostato según fig, 2. Estribo WR

G2 g + A2 om Gl g 4 A1 om 1 P mg t°C

h,97o 1h,52 u,820 6,20' 179,1 16,98lho50 6,11 179.3 16,98

nm 6.10 179.5 16.98 .llenó 6.15 179.1 16.98 '1h.56 6,26 179,1 16,96 É11ml; 6.16 179.5 16,96 %

1h.56 6.21; 179.1 16,96 Jl179,2 16,98 7

o a 0,22

- 76 ­

Rosglpado:

cx,- 29,01 dinas/cm. et - - 0,79 5

0gb: 29,20 dinas/cm. t. - 17,2°c

TABLA_5¿

11/9/08 o Bonzol puro Merck

Termóstato según fig. 2. Estribo EB

G2 g A2 cm > G1 g 4 A1 em 1 P mg t°C

0,980 11,66 0,820 6,06 179,6 17,10

11,65 6,10 179,0 17,12

11.60 5,96 179.7 17.1h

11,55 6,05 179,5 17,18

11.h2 5.8h 179.5 17.22

11,00 5,80 179,6 17,22.ü_

179,5 17,16

o - 0,22

Ïüü2502292=

OLa 29,06 dinas/cm. et 0 - 0,58 %

Cxïr 29,22 dinas/cm; tc - 17,0°c

TABLA 52

25/9/08 - Benzol puro Merck

Tormóstato según fig. 2. Estriho WR

G2 g q A2 cm . G1 g 4 A1 om P mg t°C

0,980 11,56 0,820 5,52 178,6 17,26

11.02 5.57 178.8 17.3h

11.09 5.07 179.1 17.36

11.h5 5.03 179.0 17oh0

11.55 ' 5.01 178.9 17.00

11.56 5.06 179.1 17.h2

11,51 5,58 178,8 17,00

11,20 5,06 179,1 17,0011,10 5,00 178,9 17,06

179.0 17.h1 ;e - 0,22___

-779

323.12.39.212:

0L, = 28,97 amas/cm. ot - - 0,76 %

Obtn 29,19 dinas/cm'. to a 17,6°c

-—.—.-_.—.....—

Resumen de las mediciones con bonzol puro Merck y estribo WR

no-..Tabla t°C out 00 0‘76

30 17,2 29.2h 29.01 “0.79

31 17ph 29.22 29:05 “0.53

52 17.5 29.19 28.97 “0,75

-0,71

et promedio (pramediando los datos según su peso, inversamente prgporoional al error cuadrático medio) 3 e 0,71 %.e

¿an-¿“UN mvo CUERPO DECOIAN'I'E

Lámina LAG de ensayo

En el capítulo El se describe el nuevo cuerpo decolante pro­

puesto y ensayado por nosotros. Anteriormente a la lámina descrita

empleamosotro cuerpo laminar, esquematizado por la rig.15.­

Para reforzar bien el'bstriboï envolvimosla parte superior de

la lámina de plata con una lámina de cobre de 0,2 mm. de espesor.

Durante los ensayos con este cuerpo decolante observamos-el fenóme»

no siguiente: Pudbnosmedir perfectamente los valores correspondían

tes a1 primer máximo, pero al tratar de determinar el peso de 1a 1g

mina sin película no podíamos obtener constancia de peso. El cue;po de arranque disminuyó de peso durante horas. La explicación de

- 78 ­

este hecho es que por ascenso capilar penetra liquido entre la lá

mina de plata y la de cobre, y como 1a cantidad de liquido que se

encuentra entre las láminas al alcanzarse el equilibrio es constan­

te, el peso medido con pelicula arrojaba siempre el mismovalor.Pe­

ro una voz rota la pelicula, lentamente se evaporaba el liquido que

estaba entre las dos láminas, y el cuerpo de arranque continuamente

disminuia de poso.­

Por esta causa las experiencias con este cuerpo decolante no

nos han permitido obtener buenos valores del peso ejercido por la

'pelicula sobre la lámina, pero comohemospodido observar la forma

ción de un segundo máximeestable (sin poder medirlo por 1a razón

expuesta), las observaciones con este cuerpo decolante nos induje­

ron a construir 1a lámina LAG,descrita anteriormente.­

En la fic. 15, (2) muestra la lámina de plata y (1) 1a lámina

de cobre que 1a envuelve.­

Unahoja de afeitar cono cuerpo decolante

Otro cuerpo deoolante ensayado por nosotros está constituido

por una hoja de afeitar, marca Eveready, a la que soldamos lateral­

mente dos alambres cilindricos de acero de 0,h mm. de diámetro ­

uno de cada lado - para limitar a la pelicula formada a1 levantars,

1a hoja por encima del nivel del liquido. También se soldó un gan­

ohito para poier suspender do la balanza el cuerpo decolanto asi

formado. Este cuerpo decolante fue platinado para evitar una ulte­

rior oxidación. Véase la rig. 16.­

A 1a hoja de afeitar se soldaron los alambres laterales (2)

y el ganchito (1), A1 levantarse el cuerpo decolanto por encima

- 79 p

dol nivel liquido (u),se va formandola película (5).­

La ventaja de esto modelo do cuerpo decolante consiste en quo

a pesar do presentar un filo muydelgado - del orden de 0,02 mm. ­

es muyrigido, por lo cual no hay ninguna posibilidad de producirse

una flexión bajo la acción de 1a película de líquido.- Este cuerpo

decolante forma una película muy estable y un primer máximobien

reproducible. Por lo tanto debe ser posible medir con él 1a tensión

superficial de un líquido. Sin embargose presenta una dificultad:

Unahoja de afeitar tiene un”doble filo", comolo indica la finol7,

y no pudimos determinar si en la posición de máximola película se

forma en una de las dos posiciones límites indicadas en la figura

o en alguna intermedia. Hay por lo tanto una imprecisión en el va­

lor ddldiámetro del filo a usar en 1a fórmula. Para salvar este in­

conveniente se presentaban dos caninos! Desafilar la hoja de afei­

tar hasta que presente un único filo bien determinado, o construir

un cuerpo decolante usando en vez de una hoja de afeitar una lámina

metálica. Hemospreferido el segundo camino, comoya lo indicamos.­

Determinaciones con agua destilada z lámina LAG

Efectuamos algunas determinaciones con agua destilada comúny

lámina LAG,que se indican en las tablas 10, 5h y 55 que se resumen

en la tabla 56..

La tabla 10 se encuentra en el capítulo Fh (pag.h5).­

'c-'0­

‘I'ABLA EL]:

23/11/h8 - Agua dostilada común

Sin tcmostatizar. LáminaLAG

G2 g A2 om G1 g A1 om 17°C mp,

h.870 5.91 h.290 7.61 Zooho 57h.0

5.82 7.61 20.25 575.7

6,08 7,82 20,70 575,9

6,11 7,82 20,55 576,0

5,88 7,82 20,h0 575,2

6.27 7.8h 20.25 57h.5

6,u8 7,76 20,10 575,5

6,06 7,81 20,05 575,9 _b_

20.31; 57h.1

BEEHAEïQQ‘

dl - 72,78 dinas/cm. et - 0,11 %

(XQ: 72,70 dinas/cm. t - 20,5°c

TABLA

Will/11.8 - Agua destilada común

gpgtpyostatizar. LáminaLAG

áízmé. Azom Gl g A1 cm t°—C P mg

h.870 5.55 hp290 8.02 20.50 571.h

Soih 8.07 20.55 570.h

5.29 8.07 20.55 570.5

5.23 8.01 20.55 570.3

5.21; 7.99 20.6o 57M

5.15 8.01; 20.65 569,9

5,07 8,05 20,65 569,6

5,51 8,00 20,70 570,6

5,20 8,02 20,75 570,1

- 5M 8.08 20.75 570,9 _¡

20,63 570,6 ?

0581­

Resultado:

CL = 72,52 dinas/cm. et n - O,h5 %

OCT,-72,65 amas/cm. t - 20,6°c

24.13%}.6.

Resumen de las medidas con agua destilada común y lámina LAG

Tabla t°C OL t et % ol, .30 Et ,Ia

5h 20.5 72.70 +-0,11 72,78 -- -..

55 20.6 72.65 -0,h5 72.52 -- -­

10 20. 9 72.61 «una 72.50 72751 -0.h1

2b_s_e.r.va<2j1.°.n...08.=

a) Hayuna exoelente concordancia entre los valores obtenidos a

partir del primer y segundo máximo.­

b La serie del día 25/11 (tabla 3h) se efectuó poco después de ha­V

berse introducido el agua destilada en 1a damajuana.­

Undía después (ah/11, tabla 55) la tensión superficial había

bajado en un 0,5 %, pero lucho so mantuvo constante. Parece que

el agua llegó a un estado de equilibrio con las impurezas de las

paredes del recipiente.­

Vo Ia indicamos que el valor absoluto de la tensión superficial or­

tenido no tiene importancia, pués el agua destilada simple usada

en estas eXperiencias no presenta ninguna garantía de pureza.­

W

(1)

(2 V

V(5

(h)

(5)

(5)

(7)

(8)

5'32":-

B I B L_E”9 G R A F I A

Juan T. D'Alessio.- Sobre mediciones de la tensión superficia;_

tesis.- Instituto de Fisica (1959).­

Lenard, Dallwitz, Wogenery Zachman.- Annalen der Phyaik 1g,15;

pág. 581 (192u).­

Oscar Rial, Raúl E. Trucco.- Variación de la tensión superfi­

cial con la temperatura, tesis.- Instituto de Física (19h2).­International Critical Tables, vol IV, pág. hSh (1928).­

H. Moser.- Annalen der Physik, gg, S, pág. 995 (1927).­

H. Lomonde.- Journ. Phys. et Rad.,2, pág. 505.61958).­

Dorsoy.- Bull. Nat. Res. Council, ¿2, pág. 56 (1929)..

Burkina y Jordan.- J. Am. Chem. Soc., 2g, pág. 1751 (1950).­

------ooo----_­

‘¡gg1n5h. Lïgggf baervaoiqggg_J

Agrad. 8 debo

II 31 falta

9 auperfioeal

28 fórmula (2) du

26 encabezamieg T'Oto tabla 1

7 21 0,06%

7 22 0.005%

15 5 dal

15 31 indicador

16 3 t°0

20 21 e 8 0,02%

23 26 +0,00} 0,065=

=o,oon1)

23 27 .z 0,01üfi

en 3 0,01%

au u 0,09%

2h 6 °v°9%

27 11 m1

27 15 1:0,01hfi

27 17 3: 0,01%

27 30 0.9%

33 22 falta

3“ 25 0.07%

36 10 fórmula<26) - _Eír

0.0 0 o o oo... no

pgndo dice E¡ pebg ggoir

debo

Unahoja de afeitar

comocuerpo deoolante

1358.78

superficials

CL

t°0

1. 0,06%

:F °a°°5%

de

indicados

P°0

e=:0,02%

+o,oo3vo,065)=

=io,oo|41

.i- 0.1%

:k 0.111%

-1,o"%

1,0ufi

m1'

_Ï 0,1M%

i 0,1%4,95%

1=37,983 mm

2a, 2

-ï-= °o15517melmm

b 20o_-—. nun-ng o B

2 1 2

=o,006mg/mm=o,2% defi]

i 0,07%

'zïv

38

no

50

51

5h

69

69

69

7o

80

.,_—_——-___--_.____>.._-__...

2

2h

28

17

26

22

15 Raaultado

tabla 15

0.2%

Doray

los vapores que

foxmzn

-o‘.9%

peso

0,06%

0.005%

0.9%

los vapores queforman

e =0,11%t

¿ágingj g;g¡¿,e gbaervgg;gnes.|. pgggo dice '. pebg dzoiri +0,2%

l Doraey

i oa Vaporea delI Iquido que forma

-0p95%

¡ paso

i 5 0,06%

I É o:°°5%L -0.95%

.los vapores delilíquido que forma

Í ot=+o,11%