¿Cómo calibrar un picnómetro o botella volumétrica?
Saludos ingenieros, compartimos éste artículo que les enseña a calibrar un picnómetro, el artículo está compuesto de los siguientes puntos:- Finalidad de la calibración de un picnómetro
- Consideraciones al momento de calibrar un picnómetro
- Equipo necesario para realizar la calibración
- Procedimiento
- Cálculo
1. ¿Qué objetivo tiene la calibración de un picnómetro?
- Calibrar el picnómetro o botella volumétrica, la misma que se utilizara posteriormente en el ensayo de determinación del peso especifico.
2. Consideraciones al momento de la calibración
- Es necesario conocer el peso de la botella más agua a una temperatura dada en el rango de 15 a 40 grados centígrados (ºC).- Con estos datos se realizara una gráfica de W vs. T (Curva Peso - Temperatura).
- Es necesario utilizar dos picnómetros: 250 ml y de 500 ml, que serán necesarios al momento de determinar el peso específico de suelos cohesivos y no cohesivos, respectivamente.
- Con las curvas generadas se conocerá el peso del picnómetro más agua a temperatura de ensayo (W2).
3. Equipo necesario para calibrar un picnómetro
- 1 Picnómetro de 250 ml.- 1 Picnómetro de 500 ml.
- 1 Hornilla eléctrica.
- 1 Termómetro con graduaciones de 0 a 100 ºC.
- 1 Balanza con una sensibilidad de 0.1 g.
- 1 Pipeta.
- 1 Par de guantes.
- Agua destilada.
4. Procedimiento
- Pesar los picnómetros limpios y secos.- Llenar hasta los 2/3 de su volumen con agua destilada y someter al calor.
- Dejar en la hornilla hasta el punto de ebullición durante 10 minutos (con el propósito de sacar el aire o quitar las burbujas de aire que se pegan a las paredes).
- Se dejará enfriar hasta unos 40 ºC aumentando agua lentamente, hasta llegar a enrasar el menisco inferior del picnómetro.
- Se empieza a pesar y también se realizan las lecturas de temperatura.
- Según vaya enfriando el agua disminuirá su volumen, por lo que se irá aumentando agua, siempre enrasando al menisco inferior.
- Es recomendable hacer las lecturas de temperatura a la misma profundidad.
5. Cálculo
- Dibujar las curvas W vs. T (Curva Peso - Temperatura) para los dos tipos de picnómetros, con los datos obtenidos en la práctica.- Se podrá graficar también determinando el peso de las siguientes maneras.
Ecuación 1:
V H2O = Volumen del agua a 4 ºC.
γ H2O = Peso específico para diferentes temperaturas de ensayo.
WPic = Peso del picnómetro limpio y seco.
Ecuación 2:
WPic = Peso picnómetro seco, limpio y vacío.
VPic = Volumen del picnómetro.
ΔT = Variación de temperatura (T1- Ta).
T1 = Temperatura de ensayo.
Ta = Temperatura ambiente.
ℇ = Coeficiente de expansión térmica del vidrio 1.8*10^(-5).
γw = Densidad del agua (Para diferentes temperaturas).
γa = Densidad del aire (0.0012 gr/cc).
- Hacer ajuste de curvas.
- Conclusiones.