PROPIEDADES REOLOGICAS REOLOGICAS
La Reología es la ciencia del fujo que estudia la deormación de un cuerpo somet sometido ido a esue esuerzo rzos s exter externos nos,, resum resumida idamen mente, te, se puede puede decir decir que la reología se encarga de estudiar la viscosidad, la plasticidad y la elasticidad de los los fuid fuidos os.. Esta Estas s prop propie ieda dade des s de los los fuid fuido os tien tienen en una una enor enorme me importancia en una multitud de enómenos, enómenos, como la aricación de pinturas, cosm cosm!t !tic icos os
"den "dentí tír ric icos os,,
crem cremas as#, #,
prod produc ucto tos s
alim alimen enti tici cios os,,
$r $rmaco macos, s,
esma esmalt ltes es,, susp suspen ensi sion ones es,, tint tintas as de impr impres esió ión, n, dete deterrgent gentes es o acei aceite tes s luricantes, etc. %sí mismo, los estudios reológicos se emplean en control de calida calidad d y para para dise&a dise&arr los proc proceso esos s de ari aricac cación ión "tras "trasieg iego, o, mezcla mezcla y almacenamiento# almacenamiento# de fuidos.
Ley de 'oo(e que ue estudio de la reología
)iendo* + * esuerzo cortante "a# - * módulo de rigidez "a#. * deormación
de aplicación para de sustancias sólidas
el
La órmula nos dice que si se aplica una carga + sore un cuerpo sólido, !ste va a surir una cierta deormación . El valor de dic/a deormación se mantendr$ /asta que cese el esuerzo aplicado La resistencia derivada de la alta de deslizamiento de las partes de un líquido es proporcional a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de !l0. Esta necesidad de deslizamiento es lo que a/ora se denomina 12iscosidad0, sinónimo de ricción interna. 3ic/a viscosidad es una medida de la resistencia a fuir. )eg4n 5e6ton la tensión de cizalla o esuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad "du7dy#. )i se duplica la uerza, se duplica el gradiente de velocidad*
Esta órmula se denomina Ley de 5e6ton, que es aplicale actualmente para unos fuidos determinados "5e6tonianos#. La glicerina y el agua son ejemplos muy comunes que oedecen la Ley de 5e6ton, aun cuando el agua es mil veces menos viscosa que la glicerina.
APLICACIONES DEL ESTUDUIO DE LZ REOLOGÍA
Control de calidad en alimentos se realiza en la propia línea de producción. Es determinante para la aceptación
de
productos
como
cereales,
quesos,
yogures,
dulces,
c/ocolates, cremas, etc. Estudio de la textura y consistencia de productos alimenticios* dic/as propiedades son muy importantes a la /ora de que un producto sea del agrado del consumidor.
Producción de inturas una pintura dee ser esparcida de orma $cil pero sin que se derrame. roducción de productos cosm!ticos y de /igiene corporal* la duración de una laca sore el pelo, la distriución de la pasta de dientes por toda la oca, la orma de cómo se esparce una crema,
etc. 8odas estas características se estudian con la reología para otener la mayor e9cacia del producto.
Producción de medicamentos se estudia su estailidad química, su tiempo de caducidad y su acilidad de extrusión, entre otras.
:aracterización de gasolinas y
otros tipos de /idrocaruros.
;n fuido se de9ne como una sustancia que se deorma continuamente ajo la aplicación de esuerzos cortantes. Las características reológicas de un fuido son uno de los criterios esenciales en el desarrollo de productos en el $mito industrial.
Las propiedades reológicas se de9nen a partir de la relación existente entre uerza o sistema de uerzas externas y su respuesta, ya sea como deormación o fujo. 8odo fuido se va deormar en mayor o menor medida al someterse a un sistema de uerzas externas.
ES!UERZO CORTANTE Es la uerza por unidad de $rea aplicada paralelamente al desplazamiento "cortante#. 8iene unidades de uerza dividido por super9cie, en el )= se mide en 5m>?. Es /omog!neo con la unidad de presión, a, aunque /ay que recordar que a dierencia de esta, el esuerzo cortante es una magnitud vectorial. El esuerzo cortante es una magnitud microscópica ya que camia en cada punto del per9l de velocidades. Llamado tami!n esuerzo de cizallamiento a dierencia de los axiales producidos por las uerzas que act4an paralelamente al plano que las resiste , mientras que los de tensión o de comprensión lo son por uerzas normales al plano sore el que act4an .or esta razón los esuerzo de compresión y de tensión se llaman
tami!n esuerzos normales, mientras que al esuerzo cortante se le puede denominar esuerzo tangencial .En la mayoría de los casos el esuerzo de cizallamiento o corte tiene lugar en el plano paralelo a la carga aplicada. ueda llam$rseles caso de uerza cortante directa a dierencia de la uerza cortante indirecta que aparece en secciones inclinadas con respecto a la resultante de las cargas.
"ELOCIDAD DE CORTE El Esuerzo cortante provoca el desplazamiento ordenado de los elementos del fuido, que alcanzan unas velocidades relativas estacionarias que denotaremos 2x, la velocidad de corte se de9ne como el gradiente "velocidad espacial de camio# del per9l de velocidades y@ dy7dx La velocidad de tiempo se mide en tiempo >A. %unque a menudo se representa una componente y es una magnitud vectorial.
Bodelos
Reologicos para alimentos
Los fuidos ne6tonianos muestran una ecuación lineal donde la viscosidad es verdadera Los fuidos pseudoplasticos y dilatantes muestran una relación no lineal en amos casos se representa por la ley de la potencia. C@ F G n y n son par$metros del modelo del fujo, 10 se denomina índice de consistencia mientras que 1n0 es el índice de fujo.
Resistencia de gel
La resistencia de gel es una medida de la atracción ísica y electroquímica de las partículas ajo condiciones est$ticas. Es la uerza necesaria para empezar el fujo desde la condición estacionaria, ya que existe una tendencia del fuido de peroración a gelatinarse en los tanques y en el /oyo cuando no esta en movimiento.