Prática nº4 - Viscosidade de Líquidos

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Universidade Federal do Ceará 
Centro de Ciências 
Departamento de Química Analítica e Físico-Química 
 
 
Viscosidade de Líquidos 
PRÁTICA Nº4 
 
 
Aluno: Pedro Nonato da Silva Júnior 
Matrícula: 367522 
Professor(a): Adriana Nunes Correia 
Curso: Farmácia 
Data da prática: 24 de abril de 2015 
 
 
 
 
FORTALEZA 
2015 
1. INTRODUÇÃO 
 
A viscosidade de um líquido (inverso da fluidez) mede a resistência 
interna oferecida ao movimento relativo de diferentes partes desse líquido. 
Considerando que esse líquido esteja escoando por um tubo estreito, ele 
escoará mais lentamente na porção em contato com a parede e mais 
velozmente na porção central líquido, isso devido ao atrito existente entre a 
parede e o líquido. O coeficiente de viscosidade  (também conhecido como 
viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica) nada mais é que a 
quantificação desse atrito, medido em g/cm.s (Poise) no sistema CGS e Pa.s 
no S.I. 
Existe ainda a viscosidade cinemática , a qual relaciona o coeficiente 
de viscosidade do líquido com a sua respectiva massa específica, sendo 
expressa em Stokes (cm²/s) e a viscosidade relativa rel que é obtida 
comparando a viscosidade de um líquido desconhecida com a de um líquido 
padrão. A viscosidade relativa é adimensional. 
A viscosidade pode ser obtida experimentalmente com auxílio de 
aparelhos denominados viscosímetros. Para a realização dessa prática foram 
utilizados dois tipos de viscosímetro: o viscosímetro de Oswald-Fenske, que 
permite determinar a viscosidade relativa de um líquido de massa específica 
conhecida comparando com um padrão, e um viscosímetro rotatório ou 
reômetro que indica a viscosidade dinâmica da solução em análise. 
 
 
Figura 1 - Viscosímetro de Ostwald-Fenske (à esquerda) e Viscosímetro Rotatório ou Reômetro 
2. OBJETIVO 
 Determinar as viscosidades relativa, dinâmica e cinemática dos soros 
fisiológicos, caseiro e para reidratação oral, utilizando o viscosímetro de 
Ostwald-Fenske; 
 Determinar as viscosidades dinâmica e cinemática da carmelose em 
diferentes concentrações utilizando um viscosímetro rotatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Parte 1 – Determinação das viscosidades dos soros utilizando o 
viscosímetro de Oswald-Fenske. 
Inicialmente, preencheu-se o viscosímetro com água 
numa quantidade suficiente para completar metade do volume 
do bulbo A. Então, com o auxílio de uma pipeta, o líquido foi 
sugado até o bulbo B, completando todo seu volume, passando 
até o bulbo C, sendo preenchido até, aproximadamente, metade 
de seu volume. Tirou-se a pipeta e cronometrou-se três vezes o 
tempo de escoamento pelo bulbo B. 
Os tempos foram registrados para que então a água 
pudesse ser descartada e o teste fosse feito, agora com o soro 
fisiológico. O procedimento foi repetido com os demais soros 
disponíveis, sendo que foram feitas ambientações na troca de 
um soro para outro. 
 
 
Parte 2 – Determinação da viscosidade da Carmelose em diferentes 
concentrações usando um viscosímetro rotatório ou reômetro. 
 O aparelho foi ligado e seu autoteste feito. Um béquer contendo água foi 
acoplado ao aparelho usando o menor spindle disponível (L1) e então foi 
possível registrar sua viscosidade dinâmica, bem como a porcentagem de 
torque do spindle. 
Esse procedimento foi realizado analogamente com as amostras de 
Carmelose 0,5% e 1%, com a diferença apenas no spindle utilizado, já que o 
reômetro só funcionou quando o spindle ideal para amostra analisada estava 
acoplado. Isso indica que sempre se devem testar os menores spindles quando 
não se tem certeza de qual utilizar para a amostra a ser analisada. 
A 
B 
C 
Figura 2 - Esquema do viscosímetro usado 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Parte 1 – Determinação da viscosidade dos soros utilizando os 
viscosímetro de Oswald-Fenske. 
Foram realizadas três medições de tempo de escoamento dos líquidos 
analisados como forma de minimizar disparidades, uma vez que o observador 
pode influenciar diretamente nos resultados, no caso da cronometragem. Os 
tempos registrados para cada amostra, bem como a média de tempo adotada 
para cada uma foram organizados na seguinte tabela: 
Amostra t1, s t2, s t3, s 
𝒕 , s 
Água 68 69 70 69 
Soro 
Fisiológico 
68 68 68 68 
Soro para 
Reidratação 
Oral 
70 72 72 71,3 
Soro Caseiro 80 78 78 78,6 
Tabela 1 - Tempos de escoamento das amostras analisadas 
Para cada amostra, foi calculada a média aritmética dos tempos obtidos: 
 Água: 
 𝑡 =
68 + 69 + 70
3
= 69𝑠 
 Soro Fisiológico: 
𝑡 =
68 + 68 + 68
3
= 68𝑠 
 Soro p/ Reidratação Oral: 
𝑡 =
70 + 72 + 72
3
= 71,3𝑠 
 Soro Caseiro: 
𝑡 =
80 + 78 + 78
3
= 78,6𝑠 
 
Tendo em mãos o tempo médio de escoamento de cada amostra, foi 
possível calcular a densidade relativa de cada uma, utilizando a seguinte 
equação: 
𝜂𝑟𝑒𝑙 =
𝜌1.𝑡1 
𝜌2.𝑡2 
 
Sendo: 
 1: massa específica da amostra; 
 𝑡1 : tempo médio de escoamento da amostra; 
 2: massa específica da água; 
 𝑡2 : tempo médio de escoamento da água. 
Com isso, obtiveram-se os seguintes valores: 
 Soro Fisiológico: 
𝜂𝑟𝑒𝑙 (𝑆𝐹) =
1,00406 × 68
0,99730 × 69
= 0,9921 
 Soro para Reidratação Oral: 
𝜂𝑟𝑒𝑙 (𝑆𝑅𝑂) =
1,0201 × 71,3
0,99730 × 69
= 1,0569 
 Soro Caseiro: 
𝜂𝑟𝑒𝑙 (𝑆𝐶) =
1,0722 × 78,6
0,99730 × 69
= 1,2246 
 
 
Usando os dados de viscosidade relativa, foi possível calcular a 
densidade dinâmica de cada amostra, usando a equação: 
𝜂 = 𝜂𝑟𝑒𝑙 × 𝜂𝐻2𝑂 
Onde: 
 rel: viscosidade relativa da amostra; 
 água: viscosidade dinâmica da água na temperatura do experimento, 
em cP. 
Considerando que a temperatura ambiente na hora do experimento era 
igual a 24C, os valores de viscosidade dinâmica determinados para as 
amostras foram: 
 Soro Fisiológico: 
𝜂𝑆𝐹 = 0,9921 × 0,9111 = 0,9039 𝑐𝑃 
 
 Soro para Reidratação Oral: 
𝜂𝑆𝑅𝑂 = 1,0569 × 0,9111 = 0,9629 𝑐𝑃 
 
 Soro Caseiro: 
𝜂𝑆𝐶 = 1,2246 × 0,9111 = 1,1157 𝑐𝑃 
Por fim, calculou-se a viscosidade cinemática usando os valores de 
viscosidade recém descobertos, dada a equação: 
𝜐 =
𝜂
𝜌
 
Onde: 
 : viscosidade dinâmica da amostra, em cP; 
 : massa específica da amostra, em g/cm³. 
Os valores das massas específicas dos soros foram os encontrados na 
prática nº1 de picnometria e usados nos cálculos de determinação da 
viscosidade cinemática: 
 Soro Fisiológico: 
𝜐𝑆𝐹 =
0,9039
1,00406
= 0,9002 𝑐𝑆𝑡 
 Soro para Reidratação Oral: 
𝜐𝑆𝑅𝑂 =
0,9629
1,0201
= 0,9436 𝑐𝑆𝑡 
 Soro Caseiro: 
𝜐𝑆𝐶 =
1,1157
1,0722
= 1,0406 𝑐𝑆𝑡 
 
Todos os dados aqui demonstrados foram organizados na seguinte 
tabela: 
Amostra , g/cm³ 
Tempo de 
escoamento 
médio 𝒕 , s 
rel , cP , cSt 
Água 0,99730 69 - - - 
Soro 
Fisiológico 
1,00406 68 0,9921 0,9039 0,9002 
Soro para 
Reidratação 
Oral 
1,0201 71,3 1,0569 0,9629 0,9436 
Soro 
Caseiro 
1,0722 78,6 1,2246 1,1157 1,0406 
Tabela 2 - Viscosidades relativa, dinâmica e cinemática das amostras analisadas, a 24 C 
 
 Nota-se que dentre as amostras analisadas, o soro caseiro apresentou 
os maiores valores de viscosidade, enquanto a água, os menores. Isso pode 
ser justificado pela quantidade de moléculas presentes em cada solução. 
Quanto maior o número de moléculas em solução, maior a possibilidade de 
interação delas com a parede do recipiente e consequentemente, maior o 
coeficiente deviscosidade apresentado, oriundo do atrito presente entre a 
camada de líquido e a parede do recipiente. 
O soro fisiológico apresenta apenas cloreto de sódio em sua 
composição, e por conta disso, apresenta íons dissociados em solução aquosa. 
Já o soro para reidratação oral apresenta glicose (em maior quantidade), 
cloreto de sódio, citrato de sódio e cloreto de potássio. Percebem-se que há 
mais moléculas presentes em solução, então as interações com as paredes 
serão mais freqüentes, provocando um maior atrito e um maior coeficiente de 
viscosidade, comparado ao da água e do soro fisiológico. 
A sacarose é o principal constituinte do soro caseiro. Por ser uma 
molécula grande, de grande peso molecular e estar em maior concentração por 
litro de solução que os outros soros, ela garantiu ao soro caseiro os maiores 
valores de viscosidades apresentados na análise. Além disso, esse soro 
apresentou o maior tempo de escoamento, o que reforça ainda mais o fato dele 
ser o líquido mais viscoso dentre as amostras. 
Parte 2 – Determinação da viscosidade da Carmelose em diferentes 
concentrações usando um viscosímetro rotatório ou reômetro. 
Com base nos dados registrados na análise da amostra de água e nas 
de carmelose, juntamente com as massas específicas que foram fornecidas, foi 
possível determinar a viscosidade cinemática das amostras: 
 Água: 
𝜐á𝑔𝑢𝑎 =
3
0,9973
= 3,0081 𝑐𝑆𝑡 
 
 Carmelose 0,5%: 
𝜐𝑐𝑚𝑙 0,5% =
197
1,0005
= 196,90 𝑐𝑆𝑡 
 
 Carmelose 1%: 
𝜐𝑐𝑚𝑙 1,0% =
740
1,0009
= 739,33 𝑐𝑆𝑡 
 
 
Os dados obtidos foram organizados na seguinte tabela: 
Amostra 
Spindle 
utilizado 
Porcentagem 
de torque 
, g/cm³ , mPa.s , CST 
Água L1 6,3% 0,99730 3 3,0081 
Carmelose 
0,5% 
L2 65,8% 1,00050 197 196,90 
Carmelose 
1,0% 
L3 62,1% 1,00090 740 739,33 
Tabela 3 - Viscosidades dinâmica e cinemática da água e carmelose a 24 C, obtidas a 
partir de um viscosímetro rotatório. 
Verificou-se que a carmelose em uma maior concentração apresentou 
maiores valores de viscosidade, o que de fato era o esperado desde que há 
mais moléculas em solução e consequentemente há uma maior resistência à 
fluidez devido a presença de mais atrito (fazendo uma alusão ao viscosímetro 
de Oswald-Fenske). A carmelose apresentou maior viscosidade que a água 
porque apresenta mais moléculas em solução e analogamente a solução mais 
concentrada de carmelose apresentou a maior viscosidade por conta disso, o 
que já foi explicado no item anterior. 
Analisando os resultados de ambas as partes do experimento, se notou 
que a viscosidade varia linearmente com a massa específica e com o tempo de 
escoamento das amostras apresentadas. Vale ressaltar que mesmo assim a 
viscosidade não está diretamente ligada à massa específica, como por 
exemplo, a água e o óleo de soja: o óleo apresenta menor massa específica 
que a da água e mesmo assim é mais viscoso. 
Os dados aqui apresentados não são fidedignos por conta de diversos 
erros experimentais que ocorreram no decorrer do experimento. Os valores 
adotados de massa específica dos soros foram obtidos numa temperatura 
diferente do experimento, bem como os valores de massa específica da 
carmelose, O procedimento experimental não foi seguido à risca, conforme o 
manual, nem o reômetro foi ligado com antecedência. Além disso, um dos 
spindles estava com defeito, tornando imprecisa a medição da viscosidade 
dinâmica da água. 
 
5. CONCLUSÃO 
Com base nos resultados, pôde-se notar que a viscosidade nos soros e 
na carmelose varia conforme a quantidade de moléculas presentes em 
solução: quanto maior o número de moléculas, maior a interação das mesmas 
com a parede, maior a resistência do líquido ao movimento, devido ao atrito, 
provocando um maior tempo de escoamento e consequentemente, um maior 
coeficiente de viscosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
MANUAL de práticas: Disciplina: Físico - Química aplicada à Farmácia. 
Ceará: Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de 
Química Analítica E Físico- Química, 2009. 41 p. 
LEHNINGUER, A.; NELSON, D.L.; COX, M.M. Principios de Bioquimica 
5a Ed. Sao Paulo: Sarvier, 2011. 1304p. 
BROWN, T. L.; LEMAY, Jr, H. E.; BURDGE, J.R. Química: a Ciência 
Central. 9ª Ed. São Paulo: Pearson, 2005. 963p. 
 
 
 
 
 
 
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