Factores que afectan la densidad y la gravedad específica.

INTRODUCCIÓN. La forma de identificar los hidrocarburos es mediante la evaluación de las propiedades, las cuales van a dar las características del fluido. Propiedades tales como: la densidad, la gravedad específica y la gravedad API, las cuales denotan la fluidez de los crudos. El petróleo crudo es una mezcla de muchos hidrocarburos que varían de tipo, peso molecular y punto de ebullición; su virtud está dada según los muchos productos que de él se pueden obtener en una refinería. El crudo se clasifica, según una escala adoptada por el Instituto Americano de Petróleo, de acuerdo a sus °API en: condensados, liviano, mediano, pesado, extrapesado. La °API se determina a partir de la densidad del crudo, existen diferentes métodos de determinarla. En el siguiente informe estudiaremos su determinación a través del método del hidrómetro y el picnómetro. EL método del hidrómetro está basado en el principio de que la gravedad de un líquido varía directamente con la profundidad de inmersión que sufre un cuerpo al flotar en él. El método del picnómetro se basa en el principio del volumen constante y variación de la temperatura.

MARCO TEÓRICO Factores que afectan la densidad y la gravedad específica. El

principio de Arquímedes,

el

cual

enunció

que

todo

objeto

de volumen V sumergido en un fluido es impulsado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido de volumen V interpretándose como el efecto del empuje ascendente que es directamente proporcional al peso del líquido desplazado. La densidad es función de la temperatura y de la presión. La variación de la densidad de los líquidos es muy pequeña salvo a muy altas temperaturas. También se puede decir que estas propiedades del fluido se ven afectadas por la cohesión entre las moléculas del fluido y el número de moléculas, por unidad de volumen, los cuales dependen siempre de la temperatura. Como la actividad y la cohesión molecular aumentan y cuando aumenta la temperatura, existen menos moléculas en un volumen dado de fluido al aumentar la temperatura, por lo tanto la densidad y la gravedad específica disminuyen la temperatura. ASTM La ASTM está entre los mayores contribuyentes técnicos del ISO, y mantiene un sólido liderazgo en la definición de los materiales y métodos de prueba en casi todas las industrias, con un casi monopolio en las industrias petrolera y petroquímica.

MARCO EXPERIMENTAL Determinación de la gravedad específica API y densidad por el método del hidrómetro. El principio del hidrómetro es el de Arquímedes, el cual establece "todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido, recibe un empuje de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido que desaloja". Esto significa que cualquier cuerpo se hundirá más en un líquido de menor densidad y desalojara más líquido. ASTM D-100: “método del hidrómetro” Equipos y sustancias: Hidrómetro Cilindro graduado de 1000 ml. Muestra de crudo Procedimientos: 1. Homogeneizar la muestra mediante agitación. La muestra se debe homogenizar para lograr que presente las mismas propiedades en toda la sustancia. 2. Colocar el cilindro graduado en un plano horizontal libre de corrientes de aire. El cilindro graduado debe colocarse en un plano horizontal para permitir la lectura correcta de la gravedad API a través de la escala vertical del

hidrómetro y se deben evitar las corrientes de aire para que no disminuya la temperatura a leer. 3. Inclinar un poco el cilindro y agregar la muestra para evitar que se formen burbujas. En caso de que se formen remover con papel absorbente. Las burbujas deben retirarse para evitar una lectura errónea. 4. Tomar nota de la temperatura. Se debe tomar nota de la temperatura para hacer una corrección precisa de la gravedad API . 5. Dejar descender el hidrómetro suavemente sin que toque las paredes del cilindro y esperar que flote en la muestra. En caso de que no flote seleccionar otro hidrómetro y repetir el los pasos 4 y 5. El hidrómetro debe flotar para poder leer la gravedad API en su escala vertical. 6. Observar la gravedad API y anotar la lectura más próxima a la intersección visible del plano horizontal de la superficie del líquido con la escala vertical del hidrómetro. Se debe toma nota de la lectura más cercana al menisco que forma el crudo.

ANÁLISIS DE RESULTADO

Como

podemos

observar

se

obtuvo

mediante

el

hidrómetro

la gravedad API para las muestras en estudios, con las cuales pudimos clasificar los crudos en nuestro caso la muestra de crudo 1 como mediano, el crudo 2 como mediano y el crudo 3 como pesado de acuerdo con a la clasificación mundial de los crudos según su gravedad API; esto nos da un indicativo de la fluidez que pueden tener las muestras con respecto a la del agua y tener una idea de la densidad de las mismas. Se determinaron las densidades, gravedad API (calculada) y API (corregida); se pudo ver que las gravedad API corregida debe dar valores menores al ºAPI calculada; este permitió la clasificación de las muestras y dio que la muestra 1 es un crudo mediano, la muestra 2 es un crudo mediano y la muestra 3 es un crudo pesado. Esta tabla que representa los valores de densidad obtenidos con e picnómetro para las distintas muestras a la temperatura de ensayo a 40 y 50 ºC respectivamente; estos son parámetros inversamente proporcionales esto se explica a partir de la Ley de dilatación de Gay Lussac. Al aumentar la temperatura se ve afectado de manera directa la fuerza de atracción de las moléculas llevando al fluido a expandirse, entonces; como una misma masa ocupa un mayor volumen y su densidad disminuye. Con respecto a la gravedad específica a medida que esta disminuye aumenta la gravedad API, esto se debe a que hay una relación muy estrecha entre la gravedad API, la gravedad específica y la densidad. El método del picnómetro presenta unos datos en donde existen una pequeña diferencia entre los obtenidos por el método del hidrómetro, sin embargo, es importante destacar que los primeros valores presentados

(método del hidrómetro) son más confiables y precisos por lo cual el procedimiento empleado está avalado por las normas ASTM, y al obtener a partir de la lectura directa en sólo un instrumento se reduce el error, por otro lado, los valores obtenidos con el método del picnómetro presentan menor grado de precisión ya que se debe emplear mayor cantidad de aparatos. CONCLUSIONES. 

La densidad, la gravedad específica y los grados API, denotan la relación correspondiente de peso específico y de fluidez de los crudos con respecto al agua.



La clasificación de los crudos según la gravedad API indica la calidad y

contenido

de

compuestos

livianos

presentes

en

dichos hidrocarburos. 

A medida que aumenta la temperatura de las muestras, la densidad de estas disminuye, y de manera proporcional la gravedad específica.



La gravedad API, se comporta de manera inversamente proporcional a la densidad y gravedad especifica.



El método del hidrómetro es considerado más rápido y preciso que el método del picnómetro, para determinar la gravedad API.

RECOMENDACIONES.



Eliminar las burbujas en la superficie del líquido, en el método del hidrómetro, para evitar medidas erróneas.



Utilizar un hidrómetro seco, para evitar que el líquido aumente el peso efectivo del instrumento y por ende se toman lecturas erróneas.



Verificar que los instrumentos estén secos y limpios.



No realizar la práctica en lugares donde la corriente de aire pueda hacer variar la temperatura de la muestra.



La temperatura de la muestra debe ser medida con exactitud para evitar errores al momento de la corrección de la gravedad API.