Reologia

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

LICENCIATURA EN FARMACIA

TECNOLOGÍA FARMACÉUTICA II
GRUPO: 1701

REPORTE 5:
reología
Octubre del 2011

introducción

La reología es la ciencia que estudia la deformación de un cuerpo sometido a esfuerzos extremos. Su estudio es esencial en muchas industrias, incluyendo las de plásticos,farmacéutica, pinturas, alimentación, tintas de impresión, detergentes o aceites lubricantes.

Las propiedades reológicas se definen a partir de la relación existente entre fuerza o sistema de fuerzas extremas y su respuesta, ya sea como deformación o flujo. Todo fluido se va a deformar en mayor o menor medida al someterse a un sistema de fuerzas extremas. Dicho sistema de fuerzas se representamatemáticamente mediante el esfuerzo cortante “τXY”, mientras que la respuesta dinámica del flujo se cuantifica mediante la velocidad de cizalla.

Las características reológicas de un fluido son uno de los criterios esenciales en el desarrollo de productos en el ámbito industrial. Frecuentemente, éstas determinan las propiedades funcionales de algunas sustancias e intervienen durante el control decalidad, los tratamientos (comportamiento mecánico), el diseño de operaciones básicas como bombeo, mezclado y envasado, almacenamiento y estabilidad física, e incluso en el momento del consumo (textura).

Existen tres tipos de fluidos:

NEWTONIANOS (proporcionalidad entre el esfuerzo de cizalla y la velocidad de cizalla)

NO NEWTONIANOS (no hay proporcionalidad entre el esfuerzo cortante y lavelocidad de deformación)

* Plásticos
* Pseudoplásticos
* Dilatantes
* Tixotrópicos

VISCOELÁSTICOS (se comportan como líquidos y sólidos, presentando propiedades de ambos)

La viscosidad es la expresión de la resistencia que presenta un líquido a no fluir. Newton fue el primero en estudiar las propiedades del flujo de los líquidos de modo cuantitativo, puso de manifiesto queen cuanto mayor sea la viscosidad de un líquido, mayor es la fuerza por unidad de superficie, o fuerza de cizallamiento necesaria para producir un cierto gradiente de velocidad.

La fuerza por unidad de área que se requiere para el movimiento de un fluido se define como F/ A y se denomina como “σ” (tensión o esfuerzo de cizalla).

objetivos

* Caracterizar el comportamiento reológicoque presentan: la solución de CMC a diferentes concentraciones (0.7, 1.1 y 1.5%), el aceite mineral, aceite re ricino y glicerina en un reómetro LS 100.
* Clasificar los diferentes tipos de fluidos en Newtonianos y no Newtonianos dependiendo de la relación que presenten entre la viscosidad vs velocidad de cizalla y esfuerzo de cizalla vs velocidad de cizalla.
* Conocer el efecto queprovoca la temperatura sobre la viscosidad de la solución de CMC 1.5%.
* Aplicando la ecuación de Arrhenius, determinar la energía de activación necesarias para el flujo de la solución a una concentración de 1.1 % de CMC a diferentes velocidades de cizalla (5, 10.7 y 120 s-1)

METODOLOGÍA

Reología
Soluciones de CMC
Aceite mineral y de ricino
Glicerina
Preparar 100 mL de solución
0.7%
1.1 %
1.5 %
Colocar 2.5 mL de la muestra en la base del reómetro LS 100
Ajustar condiciones de operación
Descender el plato y limpiar el exceso de muestra
Iniciar medición de viscosidad
Temperatura (25oC)
Velocidad máxima y mínimo de cizalla
Intervalo de velocidad de cizalla
Determinar tixotropía
Determinar viscosidad a 25 y 35oC

RESULTADOS

Tabla 1. Resultados decaracterización de Aceite Mineral
Aceite Mineral |
Fuerza de cizalla (Pa) | Velocidad de Cizalla (1/s) | Viscosidad | Temperatura (oC) |
316 | 5 | 63.2000 | 25.1 |
550 | 5.68 | 96.8310 | 25 |
174 | 6.45 | 26.9767 | 25 |
57.4 | 7.33 | 7.8308 | 25 |
56 | 8.32 | 6.7308 | 25 |
5.2 | 9.45 | 0.5503 | 25 |
0.42 | 10.7 | 0.0393 | 25 |
0.419 | 12.2 | 0.0343 | 25 |
0.375 | 13.8...