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El viscosímetro de Ostwald, llamado así por Wilhelm Ostwald, también llamado viscosímetro capilar, consiste en un tubo de vidrio en forma de U sostenido verticalmente en un baño de temperatura controlada.

Historia del viscosímetro

El padre de este viscosímetro fue Wilhelm Ostwald. Nacido en Riga, Letonia, estudió química en la Universidad de Dorpat (ahora Tartu, Estonia) y, después de obtener su doctorado, ascendió rápidamente de rango para convertirse en profesor de química física en el Politécnico de Riga en 1881.

Como estudiante de posgrado, Ostwald había comenzado a buscar los equilibrios estudiando la competencia entre pares de ácidos y bases. Los métodos de análisis tradicionales – valoración o precipitación – habrían perturbado estos sistemas, por lo que Ostwald adoptó medidas físicas, particularmente el volumen de reacción y el índice de refracción, como indicadores sustitutivos.

En 1884, Ostwald recibió la tesis doctoral de un joven sueco, Svante Arrhenius, que describía las conductividades de los ácidos, las bases y las sales. En su tesis, Arrhenius argumentó que estos compuestos se disociaban en especies cargadas – iones. Ostwald se electrificó con la sugerencia y concluyó que todos los ácidos deben compartir un ión común. Por lo tanto, las diferencias en la fuerza del ácido deben surgir de las diferencias en el grado de disociación – esto condujo a su famosa ley de dilución, que probó, con la típica minuciosidad, en unos 200 compuestos.

Así comenzó una amistad de por vida. Durante una visita a Riga en 1886, Arrhenius trató de comprender el efecto de las sustancias disueltas en el agua midiendo la viscosidad de las soluciones acuosas con un simple dispositivo inventado por Ostwald: un capilar con un par de marcas, coronado por una bombilla. Aspirando la solución, se podía registrar el tiempo necesario para que el menisco de un volumen preciso de solución fluyera entre las dos marcas, lo que se relaciona con la viscosidad. Arrhenius hizo cientos de mediciones y el dispositivo sigue siendo muy utilizado.

Otras contribuciones de Ostwald

La fama de Ostwald creció y se convirtió en profesor en Leipzig, Alemania. Definió la idea de catálisis, acuñó la palabra molar, y contribuyó a la termodinámica, electroquímica y coloides. Tras la invención del proceso Haber-Bosch para el amoníaco, patentó su oxidación catalítica a ácido nítrico. Y junto con van’t Hoff y Arrhenius fundó la revista con la que los tres revolucionarían la química, la Zeitschrift für Physikalische Chemie.

Pero Ostwald no creía en los átomos, y no estaba solo. A principios del siglo XX había muchos científicos de la corriente principal que pensaban poco en la idea. Incluso después de Dalton y, más importante aún, de la alucinante teoría estadística de lo invisible de Boltzmann, que era consistente con todas las mediciones químicas y termodinámicas, hubo muchos que no se tragaron la idea.

En su conferencia de Faraday de 1904, Ostwald argumentó ferozmente que los átomos eran una construcción conveniente – un bonito modelo – pero que no tenía relación con la realidad subyacente, que era la energía. Sólo cuando Jean Perrin publicó datos que encajaban con el tratamiento de Einstein de 1905 sobre el movimiento Browniano, Ostwald se vio obligado a capitular. Cuando se retiró en 1906, era el gran anciano de la química física, y pasó el resto de su vida escribiendo sobre filosofía y argumentando en contra de los puntos de vista de la iglesia sobre la ciencia. 

Funcionamiento del viscosímetro de Ostwald

 En uno de los brazos de la U hay una sección vertical de un estrecho y preciso agujero (el capilar). Arriba hay un bulbo, con él hay otro bulbo más abajo en el otro brazo. En el uso, el líquido es atraído hacia el bulbo superior por succión, y luego se deja fluir hacia abajo a través del capilar hacia el bulbo inferior. Dos marcas (una arriba y otra abajo del bulbo superior) indican un volumen conocido. El tiempo que tarda el nivel del líquido en pasar entre estas marcas es proporcional a la viscosidad cinemática. La calibración se puede realizar utilizando un líquido de propiedades conocidas. La mayoría de las unidades comerciales están provistas de un factor de conversión.

Se mide el tiempo necesario para que el líquido de prueba fluya a través de un capilar de un diámetro conocido de un cierto factor entre dos puntos marcados. Multiplicando el tiempo que tarda el factor del viscosímetro, se obtiene la viscosidad cinemática.

Clasificación

Tales viscosímetros pueden clasificarse como de flujo directo o de flujo inverso. Los viscosímetros de flujo inverso tienen el depósito por encima de las marcas, y los de flujo directo son los que tienen el depósito por debajo de las marcas. Estas clasificaciones existen para que se pueda determinar el nivel incluso cuando se miden líquidos opacos o que manchan, de lo contrario el líquido cubrirá las marcas y será imposible medir el tiempo en que el nivel pasa la marca.

Esto también permite que el viscosímetro tenga más de 1 juego de marcas para permitir un cronometraje inmediato del tiempo que tarda en llegar a la 3ª marca, lo que da lugar a 2 cronometrajes y permite el cálculo posterior de la determinabilidad para garantizar resultados precisos. El uso de dos tiempos en un viscosímetro en una sola corrida sólo es posible si la muestra que se mide tiene propiedades newtonianas. De lo contrario, el cambio de la cabeza motriz, que a su vez cambia la velocidad de corte, producirá una viscosidad diferente para los dos bulbos.

Para más información Classic Kit: Ostwald’s viscometer

• Determinación del punto de fusión – método de Thiele
• Densidad y viscosidad de líquidos
• El primer creyente del cambio climático
• Manejo de sólidos y líquidos en el laboratorio
• Capilar de Luggin

Como citar este artículo:

APA: (2019-09-23). Viscosímetro de Ostwald. Recuperado de https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/viscosimetro-de-ostwald/

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IEEE: , "Viscosímetro de Ostwald," https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/viscosimetro-de-ostwald/, fecha de consulta 2025-10-20.

Vancouver: . Viscosímetro de Ostwald. [Internet]. 2019-09-23 [citado 2025-10-20]. Disponible en: https://quimicafacil.net/infografias/material-de-laboratorio/viscosimetro-de-ostwald/.

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El tubo de Carius es un dispositivo de la vieja escuela utilizado para probar térmicamente materiales a pequeña escala. Esta tecnología es particularmente útil para comprender las reacciones o materiales potencialmente peligrosos. Mientras que otras herramientas como el Calorímetro de barrido diferencial (DSC) o la Herramienta de detección de sistemas reactivos avanzados (ARSST) son buenas para detectar reacciones potencialmente peligrosas y proporcionar datos más robustos, el tubo de Carius todavía tiene su lugar en la armería de los evaluadores de seguridad de procesos.

En el mundo químico, todos conocemos moléculas particularmente intratables, a menudo referidas como material de construcción de carreteras. Hacer química con ellas requiere cierta determinación, y métodos de digestión agresivos. En el arsenal de los químicos, el tubo de Carius ha sido durante mucho tiempo el recipiente elegido por aquellos que necesitan golpear sus moléculas para someterlas.

Caballo de batalla de las reacciones de digestión

Georg Ludwig Carius nació en 1829 en el pueblo de Barbis en las montañas del Harz, hijo de un predicador. Tenía sólo cuatro años cuando su madre murió, y su padre le siguió cinco años después, dejándole a él y a sus hermanos mayores solos.

Fueron criados por varios amigos de la familia, y Ludwig acabó al cuidado de un ministro en el cercano pueblo de Goslar. Un destacado erudito, encontró un trabajo como aprendiz de boticario, empleo que le ayudó a desarrollar su excepcional destreza manual. Al terminar la escuela se trasladó a la cercana universidad de Göttingen donde Wöhler era profesor.

Desde allí se trasladó a Heidelberg donde estudió con Bunsen, convirtiéndose en el gran asistente del hombre durante seis años. Debió ser una época emocionante, con estudiantes como Herrmann Kolbe y Victor Meyer en el laboratorio. Carius habría sido testigo de al menos algunos de los trabajos seminales de Bunsen sobre el cacodilo – tetrametil diarsina que, en los días dorados antes de las vitrinas, Bunsen realizó mientras respiraba a través de un largo tubo de cristal que terminaba fuera de la ventana.

Habiendo obtenido su habilitación en 1858, Carius se casó con la hija rica de un dueño de plantación de América del Sur, y estableció un pequeño y mal equipado laboratorio propio. Empezó a tomar estudiantes y exploró las estructuras de los cloruros de azufre y selenio con moléculas orgánicas.

Era un trabajo desagradable y maloliente, y el análisis elemental era un problema. Mientras que los métodos de Liebig y Dumas estaban bien para determinar C, H y N, respectivamente, otros elementos como los halógenos, el azufre y el fósforo eran más difíciles. La mayoría de los métodos requerían una etapa inicial de combustión que no siempre llegaba a su fin y que podía dar lugar a pérdidas. También eran lentos y llevaban mucho tiempo.

El desarrollo del método de Carius y su tubo

En 1860, Carius publicó su trabajo más famoso, un nuevo método gravimétrico de análisis elemental basado en la oxidación total de la muestra utilizando ácido nítrico fumante a alta temperatura. La muestra se colocaba en un minúsculo bulbo de paredes delgadas equipado con sellos de ruptura. Ésta se transferiría a un tubo de paredes pesadas, junto con el ácido y el nitrato de plata o de bario, según el elemento que se cuantificara, y luego se sellaría. Para calentar los tubos, a Carius también se le ocurrió la ingeniosa idea de un horno con agujeros – el horno de tubo – diseñado para ser lo suficientemente robusto para hacer frente a la ruptura del tubo ocasional. El método puede no haber sido sutil, pero fue muy eficaz, y sigue en uso hoy en día.

En 1865 Carius fue nombrado profesor de la Universidad de Marburgo, sucediendo a Hermann Kolbe. Su esposa había muerto y se casó de nuevo en 1869. Su trabajo se centró ahora en las reacciones de adición de los ácidos carboxílicos insaturados y en las posteriores reacciones de oxidación, en particular utilizando el ozono, investigando sus reacciones con las moléculas que contienen nitrógeno, incluido el amoníaco. En una época en la que la ventilación era primitiva, no parece sorprendente que la salud de Carius se resintiera. Desarrolló la pleuresía, que gradualmente se convirtió en una grave enfermedad respiratoria. En 1874, en lugar de tomar una licencia prolongada, se fue de vacaciones a Italia, imaginando que se recuperaría rápidamente. A su regreso, el destino conspiró contra él: un compañero de trabajo dejó escapar vapor de ácido nitroso en el laboratorio, sin que se diera cuenta. Carius murió repentinamente en febrero de 1875.

Las bombas y las autoclaves tienen su lugar en el laboratorio hoy en día, pero los tubos sellados de Carius siguen siendo los caballos de batalla de las reacciones de digestión.

Para más información Classic Kit: Carius tube

• Guerra química
• El día en que Napoleón subestimó el conocimiento de la química
• Pinzas Keck
• Reactividad de los halógenos
• Archer Martin

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