DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE UTILIZANDO-SE UM VISCOSÍMETRO DE OSTWALD

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA E FÍSICO-QUÍMICA
FÍSICO-QUÍMICA APLICADA À FARMÁCIA
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE UTILIZANDO-SE UM VISCOSÍMETRO DE OSTWALD
Aluno: Mac Dionys Rodrigues da Costa
Matrícula: 398722
Professor(a): Adriana Nunes Correia
Curso: Farmácia
FORTALEZA
2017
INTRODUÇÃO
Viscosidade é a propriedade física que dita a resistência de um fluído ao escoamento. Pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno (entre as moléculas) e externo (entre moléculas e a parede do recipiente) de um fluido, sendo determinada em função do tamanho e da quantidade de moléculas constituintes, além da temperatura do meio submetido.
O coeficiente de viscosidade, ƞ (eta), também conhecido como viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica, é a quantificação desse atrito medido na unidade g/cm.s (Poise) no sistema CGS e Pa.s no S.I., além disso, ainda existe a viscosidade cinemática (𝜈), que é obtida pela relação da viscosidade absoluta com sua respectiva massa específica, expressa na unidade cm2/s (Stokes) e a viscosidade relativa (ƞrel) que é dada pela comparação do tempo de escoamento de um fluido de viscosidade desconhecido em relação a de um fluido padrão, sendo essa última adimensional.
FINALIDADE
Determinar as viscosidades relativa, dinâmica e cinemática dos soros fisiológico, caseiro e para reidratação oral, utilizando o viscosímetro de Ostwald.
OBJETIVO
A prática realizada objetivou o estudo teórico-prático sobre a viscosidade, onde os alunos puderam constatar e discutir a teoria empírica a partir da determinação prática das viscosidades relativa, dinâmica e cinemática dos soros fisiológico, caseiro e para reidratação oral, utilizando o viscosímetro de Ostwald. 
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais Utilizados
Viscosímetro de Ostwald;
Cronômetro;
Pipeta;
Pêra de sucção;
Termômetro;
Água;
Soro fisiológico;
Soro caseiro;
Soro para reidratação oral;
 Tabela de massa específica dos líquidos (água e soros) e viscosidade absoluta da água a 25ºC (padrão). 
Metodologia
	Inicialmente, preencheu-se o viscosímetro via orifício de maior diâmetro, com uma quantidade de água suficiente para atingir um volume um pouco acima de 50% do compartimento “Z” representado por “n”. Em seguida, com um auxílio de uma pêra, o líquido foi sugado até atingir metade do volume de “A”, obviamente completando todo o volume de “B”. Tirou-se a pêra e o cronômetro foi acionado quando o menisco do líquido confinava a marca “início” até o menisco passar pela outra marca “fim”. Repetiu-se essa etapa mais duas vezes com o objetivo de obter um valor médio a fim de minimizar as disparidades dos tempos de escoamento pelo compartimento “B”.
De forma recíproca, foram feito a mesma etapa com todos os soros disponíveis, para obtenção dos tempos médios de escoamento. Lembrando que durante a troca dos líquidos sob análise, foi feito a descontaminação do viscosímetro. 
RESULTADO E DISCUSSÃO
Nas condições térmica de 22ºC, foram obtidos três valores de tempo de escoamento para cada um dos líquidos sob análise (água, soros fisiológico, caseiro e para reidratação oral) para obtenção de um tempo médio como forma de reduzir as disparidades, assim, os tempos registrados para cada amostra e o seu tempo médio, foram organizados na tabela abaixo:
	Sustância
	1º Tempo (s)
	2º Tempo (s)
	3º Tempo (s)
	Tempo médio (s)
	Água (padrão)
	12,22
	12,34
	12,32
	12,29
	Soro Fisiológico
	12,40
	12,59
	12,53
	12,51
	Soro Caseiro
	13,94
	14,03
	14,06
	14,01
	Soro p/ Reidratação Oral
	13,59
	13,56
	13,38
	13,51
Tabela 1: tempos de escoamento de cada amostra
Água (padrão): = 12,29 s
Soro Fisiológico: = 12,51 s
Soro Caseiro: = 14,01 s
Soro para Reidratação Oral: = 13,51 s
Utilizando os valores da massa específica de cada amostra obtidas anteriormente a uma temperatura de 25ºC, disposta na tabela a seguir:
	Substância
	Massa Específica(ρ) g.cm-3 a 25ºC
	Água (padrão)
	0,99705
	Soro Fisiológico
	1,0040
	Soro Caseiro
	1,0164
	Soro p/ Reidratação Oral
	1,0110
Tabela 2: massa específica de cada amostra a 25ºC
Agora, tendo em mãos o tempo médio de escoamento de cada amostra e sua respectiva massa específica, podemos calcular a viscosidade relativa utilizando a seguinte fórmula:
Ƞrel =
Sendo: ρ1 massa específica da amostra;
 t1 tempo médio de escoamento da amostra;
 ρ2 massa específica da substância padrão (água);
 t2 tempo médio de escoamento da substância padrão (água).
Água (padrão): Ƞrel = = 1,0000
Soro Fisiológico: Ƞrel = = 1,0250
Soro Caseiro: Ƞrel = = 1,1621
Soro p/ Reidratação Oral: Ƞrel= = 1,1146
Utilizando os valores da viscosidade relativa, podemos calcular o valor da viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica dada o coeficiente de viscosidade a 25ºC da substância padrão tabelado, no nosso caso a água, igual a 0,9548cP. Assim, para calcular a viscosidade absoluta basta substituir os valores obtidos na seguinte fórmula:
Ƞ= Ƞrel x ȠH2O
Sendo: Ƞrel viscosidade relativa da amostra;
ȠH2O viscosidade dinâmica/absoluta da substância padrão (água).
Água (padrão): Ƞ= 1,0000 x 0,9548 = 0,9548cP
Soro Fisiológico: Ƞ= 1,0250 x 0,9548 = 0,9787cP
Soro Caseiro: Ƞ= 1,1621 x 0,9548 = 1,1096cP
Soro p/ Reidratação Oral: Ƞ= 1,1146 x 0,9548 = 1,0642cP
Por último, calculou-se os valores de viscosidade cinemática, que é dada pela relação matemática entre a viscosidade absoluta/dinâmica de uma substância e sua respectiva massa específica. Demonstrada na seguinte fórmula: 
𝜈=
Sendo: Ƞ viscosidade dinâmica/absoluta da amostra;
ρ massa específica da amostra.
Água (padrão): 𝜈= = 0,9576cSt
Soro Fisiológico: 𝜈= = 0,9748cSt
Soro Caseiro: 𝜈= = 1,0917cSt
Soro p/ Reidratação Oral: 𝜈= = 1,0526cSt
Organizamos todos os dados obtidos na tabela a seguir para facilitar a visualização dos resultados e das possíveis discussão sobre o experimento.
	Substância
	ρ / g cm-3
	t / s
	Ƞrel
	Ƞ / cP
	𝜈 / cSt
	Água (padrão)
	0,99705
	12,29
	1,0000
	0,9548
	0,9576
	Soro Fisiológico
	1,0040
	12,51
	1,0250
	0,9787
	0,9748
	Soro Caseiro
	1,0164
	14,01
	1,1621
	1,1096
	1,0917
	Soro p/ Reidratação Oral
	1,0110
	13,51
	1,1146
	1,0642
	1,0526
Tabela 3: dados de massa específica, tempo de escoamento, viscosidades relativa, dinâmica e cinemática de cada amostra
Verificou-se que o líquido mais viscoso foi o soro caseiro, esse resultado pode ser justificado pelo fato de o soro caseiro apresentar uma concentração de glicose e cloreto de sódio muito maior que dos outros líquidos analisados, assim, quanto maior a quantidade de moléculas em um dados volume de líquido, maior será o atrito interno e externo aumentando o coeficiente de viscosidade, assim como o tempo de escoamento dessa amostra.
Os resultados experimentais foram os esperados, pois, a amostra com menor viscosidade foi a água destilada, visto que é uma mistura pura que contém apenas moléculas de pequeno peso molecular. A terceira amostra mais viscosa foi o soro fisiológico pois o mesmo é uma solução aquosa de cloreto de sódio pouco concentrada. Já a segunda amostra mais viscosa foi o soro para reidratação oral devido a sua composição conter glicose e cloreto de sódio em solução aquosa, porém em concentração menor que a do soro caseiro, que é o mais concentrado e consequentemente o mais viscoso de todos os analisados.
CONCLUSÃO
Analisando todos os resultados e com embasamento teórico, concluiu-se que a viscosidade de um fluido é determinada pela quantidade de substância que o compõe. Nesse sentido, foi constatado que o soro caseiro possui uma maior viscosidade em relação aos outros líquidos analisados, uma vez que ele possui uma maior concentração de substância e com isso resultando em uma maior interação com a parede, aumentando o tempo de escoamento devido o atrito e consequentemente,um maior coeficiente de viscosidade.
REFERÊNCIAS
CORREIA, prof. Adriana. Roteiros de práticas. 2017. 23 f. curso Físico-Química aplicada à Farmácia. Ceará, Fortaleza, Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Química Analítica e Físico-Química.
PROFESSOR, Guia Didático do. Programa, A Química do Fazer, Soro. CCEAD Puc-Rio. Disponível em < http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/18509/guiaDidatico.pdf?sequence=6> Acesso em: 12/10/17 
 
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