5 Maneiras de medir a viscosidade

nov 29 2018

As propriedades viscosas de um sólido líquido ou amorfo são determinadas principalmente pelas forças inter-partículas dentro da solução, incluindo atrito e atração entre moléculas na macroestrutura. Essas forças de Van der Waals são facetas críticas da resistência de uma amostra à deformação, ou fluxo, que define a viscosidade do material.

Viscosidade do coração é expressa sob duas formas distintas:

• Viscosidade dinâmica; que é uma medida da tensão de cisalhamento por unidade de área necessária antes que uma amostra comece a deformar. Esta característica é tipicamente expressa em segundos milipascal (mPa-s).
• Viscosidade cinemática; que se refere ao fluxo resistivo de um fluido sob a influência da gravidade. Esta propriedade é dependente da densidade e é medida em metros quadrados por segundo (m2/s).

Este post do blog irá explorar cinco das técnicas fundamentais de medição para obter a viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática de amostras de fluidos.

Viscômetros capilares

Medir a viscosidade através de um tubo capilar é um dos métodos mais antigos de determinação da viscosidade cinemática de uma amostra, requerendo conhecimento prévio da densidade e volume da amostra de interesse. Este fluido é passado através de um tubo em U vertical de dimensões conhecidas e diâmetro muito pequeno. O tempo que a amostra leva para percorrer o capilar correlaciona-se com sua viscosidade cinemática.

Reometria rotacional

Um viscosímetro rotacional aplica níveis relativamente fracos de torque a uma amostra líquida para estimular a deformação mecânica. A quantidade de torque necessária para causar rotação através de um plano horizontal na amostra é medida e é relativa à viscosidade da amostra. A utilização de um reômetro rotacional permite aos analistas traçar uma curva de fluxo total das características de fluxo do material em resposta a níveis variáveis de força de corte e determinar parâmetros mais avançados do material. Viscosímetros alternativos só permitem a medição de ponto único e fornecem apenas medidas de viscosidade de corte.

Viscômetros vibratórios

Viscosidade também pode ser medida aplicando vibrações oscilantes na amostra e monitorando os efeitos de amortecimento do fluido. Estes podem ser avaliados através da monitorização da potência de entrada, do tempo de decaimento das oscilações ou das alterações na frequência de ressonância.

Reómetros microfluídicos

Reometria microfluídica é um método inovador para determinar a viscosidade dinâmica dos fluidos em pequenos volumes de amostra forçando uma amostra líquida através de um canal microfluídico num fluxo laminar. Na formulação, Fluidicam Rheo utiliza este princípio para fluir o fluido lado a lado com um material de referência. A viscosidade dinâmica é medida comparando as taxas de vazão diferencial, a viscosidade do material de referência e a posição da interface entre os dois fluidos dentro do canal microfluídico.

Reologia sem contato

Reologia passiva é uma medida mais complexa das características reológicas de uma amostra. Mede propriedades similares à reometria rotacional, mas está adaptada a estruturas mais complicadas e frágeis como géis, pastas fracas e materiais viscoelásticos que podem quebrar sob cisalhamento extremamente baixo. Ao contrário dos reômetros rotacionais tradicionais, a reologia sem contato permite uma avaliação quantitativa das propriedades reológicas de uma amostra em repouso sem tensão mecânica. Isto é conseguido usando Rheolaser MASTER que é baseado em espectroscopia de ondas difusoras de múltiplos pontos (MS-DWS). Este método óptico adquire o deslocamento quadrado médio (nm2) das partículas dentro do meio. O deslocamento quadrado médio pode ser usado para avaliar a elasticidade e viscosidade de uma amostra ao longo do tempo.

Medições de viscosidade com fórmula

Formulacão tem apresentado uma gama de tecnologias inovadoras de medição de viscosidade para campos industriais e comerciais que manuseiam formulações e dispersões complexas. Fornecemos um portfólio de novos instrumentos para análise das propriedades reológicas e viscosidade dinâmica de produtos líquidos, sólidos e amorfos em resposta a forças de cisalhamento ou desestabilização ao longo do tempo.

Se desejar mais informações sobre a medição de viscosidade com Fórmula, não hesite em contactar-nos.