Reometría se refiere a la técnica experimental utilizada para determinar las propiedades reológicas de los materiales; la reología se define como el estudio de la deformación y flujo de la materia que describe la interrelación entre fuerza, deformación y tiempo.  El término reología proviene de las palabras griegas "rheo", que se traduce como "flujo", y "logía" que significa "el estudio de", aunque a partir de la definición anterior, la reología se trata tanto de la deformación de materiales similares a los sólidos como del flujo de materiales similares a los líquidos, y en particular se ocupa del comportamiento de los materiales viscoelásticos complejos que muestran propiedades de los sólidos y líquidos en respuesta a la fuerza, deformación y tiempo.

Existe un número de diferentes pruebas reométricas que pueden realizarse para determinar las propiedades de flujo y viscoelásticas de un material que dependen en gran medida del tipo de reómetro utilizado y sus capacidades. Estos incluyen esfuerzo de fluencia.

Malvern Panalytical proporciona dos técnicas reométricas principales:

  • Reometría rotacional
  • Reometría capilar

Reometría rotacional

¿Cómo funciona?

Se cargan las muestras entre dos placas u otras geometrías similares, tal como un sistema de cono y placa o de forma alternativa, un sistema de cup and bob. La aplicación de un par a la placa superior ejerce una tensión de cizallamiento rotativo en el material, y se mide la tensión resultante o índice de tensión (índice de cizallamiento). Los reómetros rotacionales y los viscómetros comparten el mismo principio de funcionamiento, pero los primeros poseen una mejor funcionalidad. Esto es más evidente en la precisión y el rango en el cual se puede aplicar la tensión de cizallamiento, su infraestructura para ensayos oscilatorios y el grado de control sobre la fuerza normal aplicada durante las pruebas de rotación.

¿Para qué sirve?

Los reómetros rotacionales son probablemente las herramientas reológicas disponibles más versátiles y se pueden configurar para diferentes métodos reológicos, para sondear la estructura y el rendimiento de las suspensiones. Los tipos de pruebas van desde la generación de curvas de flujo de viscosidad simples (parcelas de viscosidad contra cizalla) hasta muchos decenios de par, a través de la medición del esfuerzo de fluencia y en secuencias precisas que simulan la masticación de los alimentos. Los instrumentos modernos y sofisticados permiten compatibilizar el método de prueba con el proceso específico o entorno de uso del producto. El innovador software es cada vez más útil, dado que permite generar e interpretar datos relevantes incluso a reólogos novatos.

Los reómetros rotacionales se utilizan para una amplia gama de tipos de muestras, desde cremas y geles hasta los líquidos con las estructuras más débiles. La cizalla aplicada puede ser controlada con precisión en la región de baja tensión de cizallamiento con la adecuación de estos instrumentos para estudios de estabilidad y medición del esfuerzo de fluencia. Sin embargo, los reómetros rotacionales están optimizados para funcionar durante muchos decenios de par en lugar de la diferenciación precisa de viscosidad en líquidos de baja viscosidad y de estructura débil. Además, los reómetros rotacionales enfrentan limitaciones mecánicas en la región de alto cizallamiento, en los índices de cizallamiento, por encima de los 1000 s-1.

Reometría capilar 

¿Cómo funciona?

Se fuerza la salida de una muestra por las dimensiones determinadas por un barril o dado bajo presión alta. La caída de presión en el barril o dado se mide para proporcionar datos de velocidad de presión flujo y para el líquido a partir del cual se calcula la viscosidad. La temperatura y la velocidad de cizallamiento pueden ser estrechamente controladas para simular el entorno de procesamiento de interés.

¿Para qué sirve?

La reometría capilar, que se originó en la industria de los polímeros, es útil para medir los perfiles de viscosidad de suspensiones y lodos que contienen partículas relativamente grandes, a altas cargas. Los ejemplos industriales incluyen fusiones de polímeros, lodos de cerámica, alimentos, tintas y recubrimientos. La reometría capilar puede aplicar una fuerza muy alta, lo que permite la exploración del comportamiento a velocidades de cizallamiento más altas que las posibles con reometría rotacional. El rendimiento de la velocidad de cizallamiento es pertinente en muchos procesos industriales, tales como la extrusión y pulverización. Para ciertas aplicaciones, el tamaño de la muestra requerida para la reometría capilar, de alrededor de un litro para la generación de una curva de flujo, es una limitación.