Já alguma vez reparou no fluxo de diferentes materiais? Alguns materiais são sólidos, enquanto outros são líquidos (fluem), e outros estão entre estes dois. Como é que os fabricantes sabem o comportamento do seu material quando exposto à força? É aí que os reómetros entram em ação. No entanto, a questão mantém-se: O que é um reómetro e como funciona?
Os reómetros são, nomeadamente, instrumentos ou aparelhos de laboratório. Os leigos geralmente não têm conhecimento desta máquina e do seu funcionamento. No entanto, o seu papel é fundamental, especialmente na indústria alimentar e em muitas outras indústrias. Neste artigo, vou explicar as noções básicas do reómetro e o seu princípio de funcionamento. Depois disto, não terá qualquer confusão em relação aos reómetros. Então, vamos começar!
O que é um Reómetro?
Vamos começar com os conceitos básicos dos Reómetros.
Os reómetros são instrumentos ou máquinas de laboratório. Verificam o fluxo (comportamento) dos materiais e identificam se o material é sólido, líquido ou semi-sólido. Em termos simples, determina se os materiais fluem rápida ou lentamente. Os materiais com um fluxo mais suave são a água, o óleo, etc. Por outro lado, o mel ou os géis têm menos fluidez (elasticidade).
Imaginemos que um fabricante produz um creme que é muito fluido por natureza. Não poderemos utilizar este creme, pois escorrerá. Não é verdade? Da mesma forma, o ketchup, a pasta de dentes ou a tinta são demasiado espessos. Não sairão do seu recipiente e serão inúteis. Os fabricantes testam todos estes materiais ou produções em laboratório, utilizando reómetros.
O material é colocado na placa de um reómetro. Este dispositivo aplica uma força sobre o material. Esta força pode ser de diferentes naturezas. Pode rodar o material para verificar a viscosidade, a elasticidade ou as propriedades de fluxo do material. Se o material for demasiado fluido por natureza, os fabricantes melhoram-no para garantir que não flui rapidamente.
Lembre-se que cada produto tem os seus requisitos de fluxo específicos. Alguns materiais têm de ser muito fluidos, com um grau de fluidez mais elevado. Da mesma forma, outros requerem que sejam semi-fluidos e ofereçam alguma resistência ao fluido. Ao utilizar reómetros, os fabricantes podem analisar os seus produtos e introduzir as melhorias necessárias. Todos os reómetros, incluindo o Vulcanized Reómetro sem rotor para borrachasão utilizados em laboratórios.
Componentes dos Reómetros
Os reómetros parecem ser dispositivos simples que avaliam as propriedades dos materiais. Certo? No entanto, esta máquina é altamente sofisticada e inclui vários componentes. Esses componentes trabalham em conjunto para garantir o funcionamento correto do dispositivo. Aqui está a lista dos seus principais componentes:
- Sistema de medição
- Motor ou sistema de acionamento
- Sensor de binário
- Unidade de controlo da temperatura
- Ecrã computorizado (programa de software instalado)
O sistema de medição é composto por dois elementos. Um deles é a placa (conhecida como placa inferior), e o outro é o cilindro (placa superior). O material que está a ser testado é colocado na placa inferior. O cilindro pressiona contra a placa inferior e aplica força sobre o material. O motor é uma espécie de sistema de acionamento que move os cilindros para baixo em direção aos materiais colocados na placa.
O papel do sensor de binário é muito importante no funcionamento dos reómetros. Estes sensores detectam o comportamento ou a resistência de um material contra a força aplicada. Todos os reómetros modernos possuem também unidades de controlo da temperatura. Este sistema de controlo ajuda a ajustar a pressão para garantir que os testes são mais fiáveis.
Lembre-se que alguns materiais apresentam um comportamento diferente a diferentes temperaturas. Por isso, os fabricantes verificam os materiais a uma temperatura controlada. Pode perguntar-se como é que os operadores vêem os resultados dos testes. Não é verdade? Para isso, o reómetro está ligado a um sistema computorizado. Este sistema monitoriza as condições do material e apresenta os resultados do teste.
Princípio de funcionamento do reómetro
O reómetro funciona expondo o material (em teste) a uma força.
O princípio de funcionamento do reómetro baseia-se na aplicação de uma força de rotação. O motor ou o sistema de acionamento do reómetro aplica uma força (por torção ou cisalhamento) no material. Devido a esta força, o cilindro do reómetro é colocado sobre uma placa onde se encontra o material a testar. O cilindro é pressionado contra essa placa e o material é submetido à força. O sensor detecta a resistência do material contra essa força.
O sensor mede a resistência de um material à força aplicada. Se o material resistir fortemente, isso indica que o material é mais espesso, ou seja, mais parecido com mel ou gordura. Por outro lado, se o material não apresentar resistência, isso sugere que o material é mais fino. Tem mais fluidez, ou seja, é como a água. Se a resistência se situar entre alta e baixa, será semelhante a um material semi-sólido, como um gel ou um creme.
Guia passo-a-passo: Como Realizar um Teste Básico num Reómetro
Na secção seguinte, explico como funciona o reómetro. No entanto, para alguém que precise de efetuar este teste, explicarei todos os passos envolvidos. Seguindo estes passos, é possível realizar facilmente um ensaio reométrico e determinar o estado de qualquer material específico.
1- Colocar a amostra na placa inferior
Como já referi anteriormente, os reómetros são fornecidos com um sistema de medição. Este sistema é constituído por uma placa inferior e cilindros (placa superior) ligados a um motor de reómetros. Terá de manter o seu material na placa inferior dos reómetros.
Lembre-se que os reómetros podem verificar qualquer tipo de material. Independentemente de o material ser sólido, semi-sólido, semi-fluido ou fluido, pode colocá-lo na placa inferior. No entanto, certifique-se de que não existem impurezas nas placas inferiores. Estas devem estar perfeitamente limpas antes de colocar o material em teste nestas placas.
2- Baixar a placa superior
O passo seguinte é baixar a placa superior (cilindro) para baixo. É interessante notar que os reómetros modernos são fornecidos com sistemas automatizados. Quando se liga a máquina, os reómetros descem com precisão. No entanto, os reómetros antigos não dispõem de funcionalidades informatizadas. É necessário baixar manualmente o cilindro (placa superior), movendo o botão ou a alavanca.
Ao baixar a placa superior, aproxime-se dela com cuidado. Além disso, a placa superior não deve ser forçada contra a placa inferior. Em vez disso, deve aproximá-la suavemente e esta deve ficar imediatamente acima do material colocado nas placas inferiores. Se pressionar a placa superior contra a inferior, isso irá perturbar os materiais. Além disso, empurrar com força a placa superior contra a inferior pode fazer com que algumas bolhas de ar fiquem presas. Lembre-se de que as bolhas de ar retidas podem afetar a autenticidade deste teste.
3- Definir a temperatura necessária
O passo seguinte consiste em ajustar a temperatura dos reómetros. É interessante notar que os reómetros vêm com caraterísticas que permitem alterar a temperatura. No mundo real, são utilizados materiais diferentes para temperaturas diferentes. Não é verdade? Por isso, têm de ser testados às temperaturas a que o material realmente vive. Além disso, o comportamento do material altera-se a diferentes temperaturas.
Por exemplo, o mel torna-se mais fluido a temperaturas mais elevadas. No entanto, o seu fluxo torna-se menos suave a temperaturas mais baixas. Assim, este tipo de material deve ser testado à temperatura ambiente. No entanto, deve ajustar a temperatura de acordo com a natureza e o estado do seu material. É de salientar que a temperatura definida não deve ser demasiado alta nem demasiado baixa. Porquê? Porque isso afectaria o comportamento do material quando exposto à força.
4- Ligar o motor para aplicar uma força controlada
Este é o passo principal na realização de testes reométricos e deve ser feito corretamente. Como mencionei anteriormente, o reómetro está ligado a um sistema computorizado e é controlado por software. Agora, terá de utilizar um sistema automatizado para ligar o motor do reómetro. Quando o motor funciona, aplica força à placa superior (cilindro), torcendo ou rodando o cilindro.
Consequentemente, o cilindro ou a placa superior deslocar-se-á sobre o material colocado na placa inferior. Isto irá aplicar força ao material colocado na placa. Se o material for fluido, mover-se-á facilmente e não resistirá à força. No entanto, os materiais mais espessos ou semi-sólidos não se deslocam facilmente. Em vez disso, resistirão ou empurrar-se-ão contra a placa superior. Lembre-se de que os materiais sólidos resistirão mais fortemente do que os semi-sólidos.
Destaque rápido: Suponha que está a testar água utilizando reómetros. Nesse caso, a água mover-se-á e fluirá facilmente, e não mostrará resistência contra a força aplicada pela segunda placa. Agora imagine que está a testar ketchup ou gordura, colocados nas placas inferiores. Estes materiais não fluirão; em vez disso, resistirão ao movimento e empurrar-se-ão contra as placas superiores. Esta resistência indica que são menos fluidos, mais direcionados para a espessura.
5- O sensor de binário detecta a resistência do material
Como já foi referido, o sensor de binário é um componente essencial das máquinas reométricas. A função deste sensor é detetar a resistência exercida pelo material contra a placa superior. Se esta resistência for maior, o material é mais espesso, como um semi-sólido. No entanto, se a resistência for menor, o material é menos denso e mais fluido.
O sensor de binário detecta a resistência e envia os dados para o sistema de reómetro computorizado. Lembre-se, o reómetro permanece ligado ao sistema automatizado. Este sistema computorizado recolhe os dados e cria uma tabela ou gráfico para apresentar os resultados. O operador verifica então estes dados e compreende a natureza dos materiais.
Eis um exemplo dos resultados do reómetro:
| Nível de resistência. | Como reage o material | Exemplo de estimativa |
| Baixa resistência. | Flui facilmente, oferece pouca resistência. | Água, óleo, sumo |
| Resistência média. | Flui mas com alguma espessura. | Mel, champô, ketchup |
| Alta resistência. | Resiste fortemente ao movimento, quase sólido. | Pasta de dentes, géis, cremes |
perguntas frequentes
Para que é utilizado um reómetro?
Um reómetro é utilizado para examinar a natureza e o comportamento de diferentes materiais sob várias forças. Verifica se o material é fluido, semi-sólido ou mais viscoso, aplicando-lhe uma força.
Qual é a gama de temperaturas de um reómetro?
Depende do tipo de reómetro que possui. Geralmente, as suas gamas de temperatura rondam os -55 a +400 graus Celsius. No entanto, a maioria dos testes é efectuada a temperaturas mais baixas para garantir resultados precisos.
Que tipos de materiais podem ser testados com um reómetro?
Um reómetro é um dispositivo de laboratório versátil. Pode testar uma vasta gama de materiais em várias indústrias. Esses materiais incluem líquidos, cremes, lamas e até sólidos moles, entre outros.
Conclusão
Um reómetro é, sem dúvida, uma das máquinas de laboratório mais úteis. Pode ajudar a descobrir o comportamento de diferentes materiais. Alguns materiais são fluidos e movem-se rapidamente. Por outro lado, alguns materiais são mais espessos e viscosos, tornando-os difíceis de fluir. Exemplos de tais materiais são o mel, a gordura, o ketchup e muitos outros.
Os fabricantes pretendem que alguns materiais sejam fluidos, enquanto outros necessitam de ser mais viscosos, ou seja, cremes e outros cosméticos. Utilizam um dispositivo reométrico para garantir que os seus materiais satisfazem as suas necessidades específicas. Neste artigo, expliquei o funcionamento dos reómetros e como pode utilizá-los para realizar testes.