Estalagmómetro

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El estalagmómetro es un aparato de medida de la tensión superficial. Consta de un depósito conectado a un tubo capilar por el que se dejan caer gotas que se pesan. La ley de Tate establece que si los pesos de las gotas de los líquidos 1 y 2 son y , y sus tensiones superficiales son y , entonces se cumple que

de manera que, en principio, basta medir la tensión superficial de un líquido (por ejemplo el 1) de referencia mediante otro método, para con el estalagmómetro, medir la tensión superficial de cualquier otro.

Ley de Tate[editar]

Un diseño de estalagmómetro

Tate estudió el desprendimiento de una gota de un tubo capilar.[1]​ En el desprendimiento el peso de la gota iguala a la fuerza de la tensión superficial. Dicha fuerza es el producto del perímetro del estrechamiento, que es por la tensión superficial. Por tanto

.

El radio es difícil de medir directamente, pero suponemos que es proporcional a , es decir

es independiente del líquido. Entonces,

,

de donde se deduce inmediatamente la primera igualdad de este artículo.

En la práctica no se pesa una gota, sino un gran número (conocido) de ellas, lo que permite utilizar balanzas de menor precisión y compensar errores accidentales que podrían aparecer al pesar una sola gota. O, con más frecuencia, se conocen las densidades y de cada líquido, se deja gotear el mismo volumen de cada líquido en el estalagmómetro, y entonces:

,

donde es la aceleración de la gravedad y es el número de gotas. Al escribir esta última la igualdad para los líquidos 1 y 2 se obtiene que la relación entre sus tensiones superficiales es:

.

Un análisis más detenido del desprendimiento muestra que la ley de Tate es aproximada. Una de las primeras mejoras fue la proporcionada por Harkins y Brown en 1919.[2]​ En la actualidad el método sigue refinándose.[3]

Referencias[editar]

  1. Tate, T. (1864). «On the magnitude of a drop of liquid formed under different circumstances». Philosophical Magazine 27 (181): 176-180. 
  2. Harkins, W. D.; Brown, F. E. (1919). «The determination of surface tension(free surface energy) and the weight of falling drops: the surface tension of water and benzene by the capillary weight method». J. Am. Chem. Soc. 41: 499-524. 
  3. Analysis of the drop weight method

Enlaces externos[editar]