2_Reologia_aula

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Reologia
UNICEP 
Centro Universitário Central Paulista
Disciplina de Indústria – Operações Unitárias
Reologia – Considerações
Reologia: 
Estudo do comportamento deformacional e o fluxo de matéria submetidos à tensões
Viscosidade (): 
Medida da resistência interna de uma substância ao fluxo quando submetida a uma tensão.
Massa viscosa -  dificuldade no escoamento 
		  coeficiente de viscosidade
Opor uma resistência ao fluxo
Reologia – Rheo – Escoar
		 Logos – Estudo 
Estudo do comportamento de um fluido durante o escoamento
Reometria: Instrumentação e medidas
Trata das propriedades viscoelásticas dos materiais
Escoamento: Somente em Sólidos?
Depende : Tempo de escoamento e tensão aplicados
 Sólidos podem escoar
Importância da Reologia na área Farmacêutica
	Fluidos
	Agitação e mistura – Quanto mais viscoso o material mais difícil é a agitação e mistura 
	Redução do tamanho de partículas de Sistemas Dispersos por meio de Cisalhamento
	Passagem através de orifícios (incluindo enchimento e esvaziamento de frascos, passagem através de seringa hipodérmicas) 
	Transferência de Fluidos (incluindo bombeamento e fluxo por tubulações
	Estabilidade Física de Sistemas dispersos. P.e.: Suspensões – Se o meio em que as partículas ficam dispersas for pouco viscoso, as partículas sedimentarão mais facilmente.
Importância da Reologia na área Farmacêutica
2) Pastas e Pomadas
	Espalhamento e aderência na pele
	Remoção de frascos ou extrusão de tubos
	Capacidade de mistura dos sólidos com líquidos miscíveis
	Liberação dos princípios ativos
3) Sólidos
	Fluxo dos pós em máquinas de compressão e em processos de encapsulação
	Propriedades de empacotamento de sólidos granulados ou pulverulentos
Importância da Reologia na área Farmacêutica
4) Processamento
	Capacidade de produção dos equipamentos
	Eficiência dos processos
Comportamentos Reológicos
Classificação:
	Materiais independentes do tempo
	Independentes do Cisalhamento
		- Newtonianos
		- Plástico de Bingham
b) Dependentes do Cisalhamento
		- Pseudoplásticos
		- Dilatantes
2) Materiais dependentes do tempo
	Tixotrópicos
	Reopéticos
Classificação dos fluidos segundo seu comportamento reológico
	Materiais independentes do tempo
	Independentes do Cisalhamento
Newtonianos – Princípio da aderência
Tensão de Cisalhamento = viscosidade x Taxa de Cisalhamento 
						(ou deformação)
Cisalhamento: Força Aplicada na direção paralela à superfície de contato entre 2 materiais

Fluidos Newtonianos: 
Tensão de Cisalhamento é proporcional à deformação
  = constante
Newtonianos e Plástico de Bingham 
PB: Não se deforma e não sai da origem
Newtonianos e Plástico de Bingham 
Normalmente: Líquidos com baixo peso molecular como óleo mineral, soluções aquosas muito diluídas, gases em geral.
Característica Principal: viscosidade única para uma dada temperatura. 
 Em geral (líquidos):  T =   e  P = 
Unidade: SI: Pa.s e cgs: cP (centipoise)
	Materiais independentes do tempo
b) Dependentes do Cisalhamento
Pseudoplásticos e Dilatantes
Pseudoplásticos: Comportamento depende da taxa de cisalhamento (deformação)
Possuem infinitas viscosidades aparentes
Ex.: Soluções de polímero (CMC), fluidos biológicos em geral, maionese, sabão, etc.
Pseudoplásticos: 
Causas:
Pseudoplastia causa efeitos desejáveis nas formulações farmacêuticas
 -Estabilidade de formulações dispersas (sedimentação ou separação de fases, homogenização mais fácil e rápido); 
	Injetáveis: Aplicabilidade usando-se agulhas finas e controle da liberação no sítio muscular);
	Espalhabilidade de dermocosméticos, tornando-se fluido durante a aplicação;
	Esvaziamento de frascos, sem necessidade de grandes pressões;
	Aspecto para o usuário, dando uma impressão de maior consistência quando em repouso;
	Tempo de processamento da formulação, refletindo no custo operacional (desgaste equipamento, energia).
	Materiais independentes do tempo
b) Dependentes do Cisalhamento
Pseudoplásticos e Dilatantes
Dilatantes: (contrário dos pseudoplásticos)
Também possuem infinitas viscosidades aparentes
Ex.: Goma arábica em água, suspensão de amido, pó de grafite em água, pós, suspensões concentradas.
Via de regra: Inadequada para formulações farmacêuticas
 Atrito – opõe-se ao escoamento
Deve – se trabalhar a reologia de uma formulação de modo a torná-la mais pseudoplástica
Alterações na composição da formulação, adicionando substâncias com características pseudoplásticas 
2) Materiais dependentes do tempo
Tixotrópicos e reopéticos
	Tixotrópicos: Diminuem a viscosidade com a duração do cisalhamento. Graxa, lamas, sucos, algumas formulações de loções, cremes, pasta.
	Reopéticos: Aumentam a viscosidade com a duração do cisalhamento. Soluções calcárias em água
A Tixotropia é uma característica desejável, pois tem efeito aditivo à pseudoplastia. 
g
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Pa
área
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distância
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Velocidade
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