¿Qué es la viscosidad de un fluido y cómo se mide?

La viscosidad es una propiedad fundamental de los fluidos, ya sean líquidos o gases. Gracias a ella podemos predecir cómo van a comportarse los fluidos tanto durante su producción como en su aplicación final. Dada su importancia, hoy nos centramos en explicarte qué es la viscosidad de un fluido y cómo se mide. Además, en este artículo también te detallamos los niveles de viscosidad de ciertos productos como son las cremas cosméticas, los esmaltes para cerámica y productos agroquímicos, entre otros.

¿Qué es la viscosidad de un fluido?

Antes de entrar en más detalles, vamos a averiguar a qué nos referimos cuando hablamos de viscosidad.

La viscosidad de un fluido se refiere a la resistencia que presentan las sustancias para fluir y sufrir deformaciones. Cuando aplicas una fuerza a un fluido, las partículas que lo forman generan cierta fricción interna para resistir el flujo. A mayor fricción, mayor fuerza se tendrá que hacer para conseguir que el fluido se mueva. Esta fuerza se conoce como cizallamiento.

Aunque te sorprenda, prácticamente todos los fluidos tienen viscosidad, aunque muchos tienen niveles muy bajos de resistencia. Solamente los fluidos ideales o superfluidos no tienen viscosidad y, al no tener fricción, fluyen interminablemente. En el lado contrario tenemos los fluidos con alta viscosidad, los cuales cuentan con partículas que se atraen con mucha fuerza, lo que les hace “espesos”.

FACTORES QUE AFECTAN A LA VISCOSIDAD DE UN FLUIDO

La viscosidad de un fluido se ve influenciada por diversos factores:

• Temperatura del fluido: por regla general, ante una mayor temperatura la viscosidad de los líquidos disminuye, mientras que la de los gases aumenta.
• Condiciones de flujo: para flujo laminar, la viscosidad del líquido permanece constante, pero cambia para flujo turbulento.
• Presión: sobre todo es relevante para la viscosidad de los gases, que suele aumentar ante un aumento de la presión. No obstante, no tiene mucho impacto en los líquidos.
• Partículas suspendidas: hay que tener en cuenta que la materia en suspensión aumenta la viscosidad.

Tipos de fluidos según la viscosidad

Según la respuesta de los fluidos a la fuerza de cizallamiento, consideramos diferentes tipos de fluidos.

FLUIDO NEWTONIANO

Se trata de aquellos fluidos que cumplen con la ley de Newton, lo que significa que, ante una temperatura y presión dadas, la viscosidad del fluido permanece constante, independientemente de la fuerza de cizallamiento. El ejemplo más representativo de los fluidos newtonianos es el agua.

FLUIDO NO NEWTONIANO

Los fluidos no newtonianos son aquellos cuya viscosidad varía cuando la fuerza de cizallamiento se modifica. Por esta razón, cuando queremos comparar la viscosidad de dos fluidos no newtonianos, se deben medir bajo las mismas condiciones. Muchos productos industriales complejos se clasifican como fluidos no newtonianos. Por ejemplo, las pinturas o muchos cosméticos.

FLUIDO TIXOTRÓPICO

A diferencia de los otros dos fluidos ya explicados, cuando se trata de un fluido tixotrópico la viscosidad disminuye con el tiempo si se somete a una fuerza de cizallamiento constante. Es decir, si se someten a una agitación continua, se hacen más fluidos.

¿Cómo se mide la viscosidad de un fluido?

Para conocer cómo de viscoso es un fluido, el principal instrumento es el viscosímetro. A continuación, te explicamos dos tipos de viscosímetros distintos que pueden ayudarte a conocer cómo medir la viscosidad de un fluido:

VISCOSIMETRO DE ROTACIÓN

El viscosímetro de rotación, también conocido como viscosímetro de tambor giratorio, es uno de los instrumentos más usados para medir la viscosidad de un fluido. El proceso consiste en sumergir un husillo dentro de un cilindro repleto del fluido del cual quieres conocer su viscosidad. Como su nombre indica, el husillo rotará para determinar la fuerza necesaria para mover el fluido.

VISCOSIMETRO EN COPA FORD

Otra forma de medir la viscosidad de un fluido es mediante un viscosímetro de copa Ford. En este caso, se suele utilizar para aquellos fluidos cuya viscosidad es baja. Su funcionamiento es bastante simple: se añade el fluido dentro de un cuerpo cilíndrico con una boquilla cerrada en la parte inferior. Cuando el cilindro está completamente lleno, se abre la boquilla y se mide cuánto tiempo tarda el fluido en desprenderse del cilindro. Cuánto más tiempo tarde en caer, más viscoso es el fluido.

La viscosidad adecuada de los fluidos según la industria

Como hemos comentado, conocer el parámetro de la viscosidad es esencial para tener éxito en muchos procesos industriales. Ahora que ya sabes qué es la viscosidad de un fluido y cómo se mide, vamos a entrar en más detalle y ver qué viscosidad es la más adecuada según la industria.

LA VISCOSIDAD EN CERÁMICA

En el caso de la industria cerámica, esta propiedad es muy importante al trabajar con esmaltes. Si lo que pretendes es obtener relieves bien definidos, se recomienda que la viscosidad del esmalte esté ajustada a la tecnología de aplicación del propio esmalte. Solo de este modo se logrará el efecto deseado.

Yendo aún más allá, la aplicación de los esmaltes es especialmente delicada en el caso de la industria de los sanitarios, ya que el el fluido debe tener poca viscosidad en el momento de su aplicación, pero, a su vez, alta viscosidad para que no se escurra cuando es aplicado en superficies verticales.

Productos recomendados para mejorar la viscosidad en cerámica

Para conseguir la viscosidad adecuada en los fluidos cerámicos, nosotros te recomendamos nuestra familia PEPTAPON, unos aditivos reológicos diseñados específicamente para modificar la viscosidad y tixotropía de los esmaltes. Entre sus ventajas encontramos:

• Mejorar el ajuste en los tiempos de secado.
• Evitar defectos en la capa superficial, como las grietas.
• Lograr un mayor poder ligante.

Además, se puede combinar con nuestros CMCS para cerámica, concretamente nuestra gama OPTAPIX.

LA VISCOSIDAD DE UNA CREMA COSMÉTICA

Un aspecto fundamental de los cosméticos es su viscosidad. Y es que hay que tener en cuenta que el papel de la viscosidad en los cosméticos va más allá de la funcionalidad del producto, sino que también afecta a su sensorialidad.

Productos recomendados para mejorar la viscosidad en los cosméticos

Para aumentar la viscosidad de una crema cosmética, que no es más que una emulsión, suelen añadirse tensioactivos como los alcoholes grasos. Existen materias primas que contienen varios ingredientes entre los que se encuentran emulsionantes y alcoholes grasos como el Cetearyl Alcohol, que permite alcanzar viscosidades elevadas en cremas cosméticas. Un ejemplo que te recomendamos es PROTELAN NMF, nuestra base autoemulsionante 100% de origen natural.

Otra opción son los polímeros como es el caso del polímero sintético Carbomer, derivado del ácido acrílico. Por otro lado, si lo que buscas es aumentar la viscosidad de la crema con espesantes naturales, la opción que más está en tendencia son gomas naturales como la xantana.

LA VISCOSIDAD EN LOS PRODUCTOS DE HIGIENE

Como ya esperarás, la viscosidad que se necesita en la producción de geles y champús es diferente frente a la viscosidad de una crema cosmética. Y es que, por ejemplo, el perfume elegido o la temperatura son dos de los factores que influyen en los niveles de viscosidad de los geles y champús.

Productos recomendados para mejorar la viscosidad en los productos de higiene

En caso de que necesites aumentar la viscosidad de fluidos como el gel o el champú puedes optar por diversas opciones. El ZETEMOL AL RSPO MB (Myristyl Lactate) es un éster que aumenta la viscosidad y que, además, es apto para la formulación de cosméticos con certificado COSMOS.

También puedes decantarte por tensioactivos, siendo los más destacados las alcanolamidas como son Cocamide DEA y Cocamide MEA. En nuestro catálogo los encontrarás bajo los de nombres de PURTON CFD y PURTON CFM/F. Además de aumentar la viscosidad, también ayudan a estabilizar la espuma.

Hay que tener en cuenta que algunos tensioactivos aumentan su viscosidad en un rango determinado de pH, como por ejemplo PROTELAN LS 9011/SL (Sodium Lauroyl Sarcosinate) o PROTELAN 1430 (Sodium Myristoyl Sarcosinate). En este caso, el formulador debe buscar el punto de máxima viscosidad, que se encuentra entre 5,0 y 5,5. Esta información puede resultar muy útil para formular geles o champús sin sulfatos.

Existen combinaciones de tensioactivos que también ayudan a aumentar la viscosidad de geles y champús, como nuestro clásico ZETESOL LES 2 (Sodium Laureth Sulfate) junto con AMPHOTENSID B4/C (Cocamidopropyl ) o una combinación de nuestro SULFETAL LA B E (Ammonium Lauryl Sulfate), un tensioactivo con buen poder de limpieza y espuma, junto con AMPHOTENSID AB RSPO MB (Coco-Betaine). Si lo que buscas es una viscosidad incluso más elevada, se le puede añadir ZETEMOL AL RSPO MB.

LA VISCOSIDAD EN LOS PRODUCTOS AGROQUÍMICOS

La viscosidad de los líquidos es un aspecto clave de los productos agroquímicos, ya que influye significativamente tanto en la aplicación del producto como en su durabilidad.

Una viscosidad adecuada asegura distribuir de forma eficiente y uniforme el producto, lo que se traduce en un mayor control de plagas y enfermedades, así como una nutrición más completa de las plantas. Además, una correcta viscosidad favorece la adherencia del producto a las hojas y los frutos, lo que prolonga su efecto. También ayuda a mantener la estabilidad del producto y prevenir su degradación, importante sobre todo cuando se van a almacenar a largo plazo.

Por otro lado, una viscosidad incorrecta puede provocar obstrucciones en los equipos de aplicación y fallos durante la pulverización. Si este es el caso, se genera un mayor desperdicio del producto y aumentan los costos de aplicación.

Productos recomendados para mejorar la viscosidad en los productos agroquímicos

En resumen, ajustar correctamente la viscosidad de los fluidos mejora el rendimiento de los cultivos, debido al incremento de la calidad, estabilidad y vida útil de los productos agroquímicos. Para ello te recomendamos nuestra gama de productos en sólido como carboximetilcelulosas (CMC) o la goma xantana. Adicionalmente, también recomendamos otras referencias de gran éxito y en formato líquido como es el PRODUKT EIR 1540, una mezcla de polímeros orgánicos en disolución, o el PRODUKT EID 1360, mezcla polimérica que da estabilidad a los productos en suspensión sin aumentar demasiado la viscosidad.

Contacto

Como has podido comprobar, comprender qué es la viscosidad de un fluido y saber cómo medirla es esencial en todas las industrias para dotar al producto final de las propiedades deseadas. Si deseas ponerte en contacto con nuestros expertos para encontrar qué nivel de viscosidad es el adecuado según tus necesidades, rellena este formulario.