Viscosidade A viscosidade corresponde à resistência de um líquido em fluir (escoar) por uma superfície ou duto.

Não está diretamente relacionada com a densidade do líquido, que é a relação massa/volume.

Por exemplo, o óleo de soja utilizado para cozinhar é mais viscoso que a água, embora seja menos denso que esta.

Classificação dos viscosímetros1. Viscosímetro de escoamento do líquido2. Viscosímetro de cisalhamento (corpo imerso)

1.1 Viscosímetro de orifício (Copo Ford)A viscosidade é medida pelo tempo que um volume fixo de líquido gasta para escoar através de um orifício.

Normalmente empregado para determinar viscosidade de tintas, adesivos, óleos lubrificantes, etc.

O copo Ford é fornecido com um conjunto de orifícios-padrão feitos de bronze polido.Os orifícios de número 2, 3 e 4 são utilizados para medir líquidos de baixa viscosidade, na faixa de 20 a 310 centistokes.Os de número 5, 6, 7 e 8 são usados para líquidos de viscosidade superior a 310 cst.

Imagem de um viscosímetro de orifício ou de copo.

Imagem de um viscosímetro de orifício com adaptadores de diferentes diâmetros de orifício.

1.2 Viscosímetro capilar

A viscosidade é medida pela velocidade de escoamento do líquido através de um tubo capilar de vidro.

μ1

μ2

ρ1. t1

ρ2 . t2

=

μ1 é a viscosidade do líquido em testeμ2 é a viscosidade do líquido referênciaρ1 é a densidade do líquido em testeρ2 é a densidade do líquido referênciat1 é o tempo de escoamento do líquido em testet2 é o tempo de escoamento do líquido referência

A viscosidade é obtida pela expressão:

onde:

Imagem de um viscosímetro capilar tipo Cannon-Fenske.

Algumas concepções do viscosímetro de escoamento capilar.

2.1 Viscosímetro de esferaA viscosidade é medida pela velocidade de queda de uma esfera dentro de um líquido colocado em um cilindro vertical de vidro.

g, D, ρs, ρf e V são, respectivamente, a aceleração da gravidade, o diâmetro da esfera, a densidade da esfera, a densidade do fluido e a velocidade terminal de queda livre.

Imagens de viscosímetros de esfera.

2.2 Viscosímetro rotacional

A viscosidade é medida pela velocidade angular de uma parte móvel separada de uma parte fixa pelo líquido.

A parte fixa é, em geral, a parede do próprio recipiente cilíndrico onde está o líquido.

A parte móvel pode ser no formato de palhetas ou um cilindro.

Imagem de um viscosímetro rotacional.

Parte fixa (recipiente) Parte móvel

(cilindro)

Imagem de um viscosímetro rotacional.

Parte fixa (recipiente)

Parte móvel (cilindro)

Diferentes cilindros (de acordo com a viscosidade do líquido)

?

2.3 Viscosímetro de ressonância

É praticamente um sensor de viscosidade.

Constitui um medidor de viscosidade em linha.

A parte ativa do sensor é uma haste de vibração, a qual é mantida em oscilação em sua frequência de ressonância por uma tensão elétrica constante.

A amplitude da vibração varia de acordo com a viscosidade do produto em que a haste está imersa.

Faixa de medição de 0,1-10 mPa.s a 1000-1.000.000 mPa.s

Imagem de um viscosímetro de ressonância.

Detalhe da haste vibratória

?

Imagem de um viscosímetro de ressonância com dispositivo de leitura.

Viscosímetro capilar de linhaEmpregado para se determinar a viscosidade de líquidos em escoamento em regime laminar e hidro-dinamicamente desenvolvido.

Q, L, ∆P e D são, respectivamente, a vazão volumétrica, a distância entre as tomadas de pressão, a diferença de pressão e o diâmetro do tubo capilar.

Medição de viscosidade em bioprocessos

• Parâmetro utilizado em cálculo de dimensionamento de tubo de espera de esterilizador contínuo

• Parâmetro utilizado em cálculo de dimensionamento de centrífugas para separação de células

• Parâmetro utilizado para a determinação de caracte-rísticas fluido-dinâmicas de meios (importância em transmissão de potência e agitação e aeração de meios de fermentação)

• Parâmetro utilizado em dimensionamento de tubulações e bombas para transferência de meios

• Medida utilizada para caracterizar formação de produtos em meios de fermentação (polímeros, p.e.)

- Viscosímetro rotacional