Cuaderno de Laboratorio

Introducción

La tensión superficial es una propiedad de los líquidos que se pone de manifiesto sólo en su superficie.
Es la responsable del tamaño de la gota, de que algunos insectos puedan caminar sobre la superficie del agua, de que al arrojar unos trocitos de papel sobre el agua éstos no se hundan o de que al lanzar una piedra sobre la superficie de un lago ésta salte.
Técnicamente, la tensión superficial tiene gran importancia en los detergentes. Los agentes tensioactivos son aditivos que se añaden a los detergentes para reducir la tensión superficial del agua. De esta manera, el agua "mojará más" los objetos que se quieren limpiar y, por tanto, se disolverá mejor la suciedad. Esta es, por ejemplo, una de las funciones del abrillantador de lavavajillas, líquido elegido para realizar la práctica de laboratorio que se describe a continuación.

Fundamento

En el laboratorio, para medir la tensión superficial se utilizan métodos que se basan en la ley de Tate.
Según esta ley, cuando un líquido forma gotas en un capilar, el peso de cada gota (P) es proporcional a la tensión superficial del líquido (s):

El factor de proporcionalidad (k) es la longitud de la circunferencia del capilar.
Por tanto, para calcular la tensión superficial de un líquido, una vez conocida la constante del capilar (k), bastará con determinar el peso de una gota y aplicar la ecuación anterior. Para ello, puede utilizarse cualquier capilar, como por ejemplo una bureta, o un instrumento específico, el estalagmómetro.

El estalagmómetro

El estalagmómetro está constituido por un tubo de vidrio con un ensanche en la parte superior y un capilar en la inferior.
La boca del capilar, por donde saldrá la gota, está aplanado (tiene forma lenticular), para que la gota siempre se desprenda en ese punto.
A ambos lados del ensanche hay una serie de marcas de referencia que delimitan un volumen fijo.
Para determinar la tensión superficial de un líquido utilizando el estalagmómetro, hay que medir previamente la densidad del mismo utilizando, por ejemplo, un picnómetro.
A continuación, se cuenta el número de gotas que caen por el capilar cuando el líquido pasa desde la marca superior hasta la inferior que hay a ambos lados del ensanche. El ritmo de goteo tiene que ser tal que permita contar las gotas con comodidad.

Líquido problema	Picnómetro	Estalagmómetro

Cálculos

Una vez obtenidos el número de gotas con el líquido problema, el número de gotas con agua y la densidad del líquido problema, se aplica la siguiente ecuación (los valores de la densidad y tensión superficial del agua se consultan en tablas):

El ensayo consiste en determinar el número de gotas contenidas en un volumen fijo (V), delimitado por las marcas en la parte superior e inferior del ensanche del estalagmómetro.
Por comparación con el número de gotas contenidas, en ese mismo volumen, para el agua, se determina la tensión superficial del líquido problema.