COMPONENTES DO GRUPO I:

Rafael Fagundes de Souza Barreto – 1B

Artur Felipe Soares Paiva – 1B

Rafael Marques da Costa – 1B

Caio José Borba Vilar Guimarães – 1B

EXPERIMENTO 4 – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE DE UM

LUBRIFICANTE

Relatório apresentado ao componente

curricular de química tecnológica do

Curso de Ciências e Tecnologia da

UFRN como parte da obtenção da 2ª

avaliação. Professores: Dr. Filipe

Martel de Magalhães Borges, Drª.

Salete Martins Alves e Drª. Tatiana de

Campos Bicudo.

NATAL/RN

2011

Sumário

1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................................3

2 OBJETIVO...........................................................................................................................4

3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL........................................................................................4

3.1 MATERIAIS E REAGENTES...................................................................................................5

Materiais..............................................................................................................................5

Reagentes.............................................................................................................................5

3.2 PROCEDIMENTO.................................................................................................................5

3.2.1 Etapa 1 – Obtenção de um óleo sintético com viscosidade igual a 85 cSt...................6

3.2.2 Etapa 2 – Medida da Viscosidade................................................................................6

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................................................7

5 CONCLUSÕES......................................................................................................................9

6 REFERÊNCIAS....................................................................................................................10

7 ANEXOS............................................................................................................................11

1 INTRODUÇÃO

Para melhor entendermos os procedimentos apresentados nesse relatório

precisamos conhecer alguns conceitos importantes sobre a lubrificação e os

lubrificantes.

Os lubrificantes são substâncias que colocadas entre duas superfícies

móveis ou uma fixa e outra móvel, formam uma película protetora que tem por

função principal reduzir o atrito, o desgaste, bem como auxiliar no controle da

temperatura e na vedação de componentes de maquinas e motores,

proporcionando a limpeza das peças, protegendo contra a corrosão decorrente

dos processos de oxidação, evitando a entrada de impurezas, podendo

também ser agente de transmissão de força e movimento. Esta camada

lubrificante pode ser constituída por uma variedade de líquidos, sólidos ou

gases, puros ou em misturas. (SCRIBD, 2011).

Outra importante característica dos lubrificantes que devemos conhecer

é seu poder de viscosidade, que é definida como a resistência que um

fluido oferece ao seu próprio movimento. Quanto menor for a sua

viscosidade, maior será a sua capacidade de escoar (fluir).

(ESCOLADEMECANICA, 2007).

Na escolha de um óleo lubrificante, a viscosidade é um fator importante.

Essa escolha é influenciada por diversas condições de aplicação. Vejamos

algumas: velocidade, pressão, temperatura, folgas e acabamento.

A viscosidade dos lubrificantes não é constante, ela varia com a

temperatura. Quando esta aumenta a viscosidade diminui e o óleo escoa com

mais facilidade. O Índice de Viscosidade (IV) mede a variação da viscosidade

com a temperatura. Quanto maior o IV, menos será a variação de viscosidade

do óleo lubrificante, quando submetido a diferentes valores de temperatura.

Uma forma rápida e prática de executar a união dos óleos são adotando a

carta de mistura de viscosidade fornecida pela ASTM.

E também utilizando os seguintes cálculos:

Ele é feito comparando o tempo de vazão de um líquido de viscosidade

conhecida, geralmente a água, e do líquido que deseja determiná-la.

2 OBJETIVO

- Preparar um óleo sintético com viscosidade de 85 cSt a partir de dois óleos

sintéticos com viscosidades diferentes e conhecidas, utilizando como base a

carta de mistura ASTM (Figura 1;

- Medir a viscosidade do óleo preparado e comparar com a proposta (85 cTs).

3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

3.1 MATERIAIS E REAGENTES

Materiais

- 1 agitador com aquecimento

- 2 provetas de 10 mL

- 1 viscosímetro (Cannon Fenske)

- 1 bastão de vidro

- 1 béquer de 2 L

- 2 béqueres de 50 mL

- 1 pisseta

- 1 suporte universal

- 2 garras metálicas

- 1 cronômetro

- 1 termômetro

- 1 seringa com mangueira de látex

Reagentes

- Óleo lubrificante 5W-30 (v=65 cSt a 40 °C)

- Óleo lubrificante 15W-40 (v=110 cSt a 40 °C)

- Água destilada (ƞ=0,65 cP, ρ=0,9922 g/cm³ a 40 °C)

3.2 PROCEDIMENTO

A aula prática foi desenvolvida em duas etapas:

3.2.1 Etapa 1 – Obtenção de um óleo sintético com viscosidade igual a 85

cSt

Utilizou-se os valores dos óleos sintéticos fornecidos e a carta de

mistura da ASTM para calcular a porcentagem necessária de cada óleo

para se obter 10 mL de um óleo com viscosidade 85 cSt;

Colocou-se cerca de 5 Ml do óleo sintético 5W-30 (óleo B – menos

viscoso) no béquer de 50 mL e, em seguida, transferiu-se o volume

necessário (calculado através da carta de mistura) para a proveta de 10

mL;

Colocou-se cerca de 5 Ml do óleo sintético 15W-40 (óleo A – mais

viscoso) no outro béquer de 50 mL e, em seguida, transferiu-se o

mesmo para a proveta de 10 mL, completando o volume de 10 mL;

Misturou-se as quantidades medidas na proveta com o auxílio do bastão

de vidro.

3.2.2 Etapa 2 – Medida da Viscosidade

Cuidados preliminares: Foi monitorada a temperatura indicada durante a

medida, por meio de um banho térmico(aproximadamente 40 °C).

Utilizou-se uma proveta para carregar o viscosímetro: introduziu-se água

destilada(aproximadamente 10 mL), pela abertura de maior diâmetro “E”

do viscosímetro (ver figura 2) e esperou-se 5 minutos;

Em seguida, por meio de uma seringa, “F”, aspirou-se pela abertura “D”

até o líquido ficar abaixo da marcação inferior (“Z”).

Cronometragem:

Desconectou-se o tubo de látex da seringa para que o fuido começasse

a fluir, disparando o cronômetro quando o mesmo passasse pela

marcação “Z”;

Travou-se o cronômetro quando o nível superior do fluido passasse pela

marcação “Y”. E assim foi determinado o tempo t1 para que o volume V

do fluido “1” escoasse pelo tubo “capilar”, como indicado na figura 2.

Foi feita 2 medidas para obter a melhor média.

O viscosímetro foi esvaziado e enchido com 10 mL da mistura de óleos

lubrificantes (transferiu-se diretamente da proveta para o viscosímetro),

colocou-se o viscosímetro no banho, esperou-se 5 minutos e, em

seguida, foram repetidas as etapas acima, determinando t2;

Calculou-se o valor da viscosidade absoluta () e cinemática (v) para a

mistura dos óleos lubrificantes (ρ=0,8478 g/cm³).

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Experimento

De acordo com os resultados adquiridos no laboratório, no que tange a

obtenção de um óleo sintético a partir da mistura de outros dois óleos

lubrificantes de diferentes viscosidades, utilizando como principal ferramenta a

carta de mistura da ASTM, deixou claro a eficácia desta produção.

Notou-se e comprovou-se que a viscosidades é influenciada pela temperatura.

Não houve alteração na temperatura durante a pratica do experimento, pois a

viscosidade é uma propriedade que se altera de acordo com a variação da

temperatura. Quanto menor for a temperatura, maior será a

dificuldade(resistência) de escoamento, e quando em maiores temperaturas,

maior será a facilidade de escoamento.

Ficou claro que o objetivo final não foi o esperado, pois, o valor planejado de

viscosidade seria de 85 cSt, e o valor obtido na pratica foi de 65,52 cSt. Essa

diferença pode ser justificada com a variação de temperatura no viscosímetro

(Cannon Fenske), pois, o viscosímetro estava imerso num béquer de 3,5 L

cheio de água, ficando uma parte do viscosímetro submerso; assim houve a

diferença de temperatura, a parte que estava imerso ficou com 40 ºC e a parte

submerso com uma temperatura variável. A viscosidade é inversamente

proporcional a temperatura, por isso, tal diferença na temperatura ocasionou o

resultado abaixo do esperado.

Concluímos que a produção de um novo óleo, pelo método da combinação de

outros, é um método ordenado e eficaz, capaz de satisfazer variadas

experiências.

Viscosidade dinâmica( centiPoise/cP ) Viscosidade

cinemática( centiStokes/cSt)

2

=d 1d 2xt 1t 2

v = 2d

v= 55,550,8478

=65,52cSt .

0,652

=0,99220,8478

x3,425282,72

0,652

=1,17 x0,01

2=0,650,0117

2=55,55cP

5 CONCLUSÕES

O experimento realizado não produziu um óleo lubrificante dentro das

especificações desejadas, apesar de todos os cálculos terem sido realizados

precisamente e revisados e todas as precauções em relação aos volumes

exigidos de cada um dos componentes corretamente medidos e misturados.

Portanto concluímos que: a temperatura da água, contida no béquer de 3,5L,

que estava o viscosímetro, não foi homogênea durante a medição, pois as

duas medições da mistura de óleos lubrificantes resultaram em tempos que

divergiam muito entre si e as duas foram feitas em temperaturas diferentes,

devido à água, realizar trocas de calor com o ambiente. A outra conclusão a

que chegamos foi que o viscosímetro não estava calibrado, pois caso contrário

a mistura apontaria um valor mais próximo de 85cSt, em contraste aos 65,52

cSt obtidos.

6 REFERÊNCIAS

ESCOLADEMECANICA. 2007. Disponível no endereço eletrônico

<_http://escolademe

canica.wordpress.com/2007/11/18/lubrificante-20w40-50-o-que-significa-

aviscosida

de//>, acessado em: 28 nov 2011 às 08h22minh.

SCRIBD. 2011. Análise de lubrificantes. Disponível no endereço eletrônico

<_http://pt.scribd.com/doc/55971621/Analise-de-Lubrificantes>, acessado

em 27 Nov 2011 às 18h14minh

DE MAGALHÃES BORGES, Felipe M. ALVES, Salete M. BICUDO, Tatiana de

Campos. Apostila de Aulas Práticas-2011.2, do componente curricular de

Química Tecnológica do Bacharelado de Ciência e Tecnologia da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, Natal: 2011.

7 ANEXOS