¿Qué es un reómetro y para qué sirve?
Qué mide un reómetro, en qué se diferencia de un viscosímetro, qué ensayos permite (rotación, oscilación, fluencia) y en qué industrias se usa.
Un reómetro es un instrumento de laboratorio que mide cómo fluye y se deforma un material cuando se le aplica una fuerza. Sirve para líquidos, pero sobre todo para los materiales que no son ni un líquido simple ni un sólido rígido: cremas, geles, pinturas, adhesivos, alimentos, pastas, lodos o polímeros fundidos.
La rama de la física que estudia ese comportamiento es la reología, y el reómetro es su herramienta principal. En la industria se usa tanto en I+D, para diseñar y entender formulaciones, como en control de calidad, para comprobar que cada lote se comporta igual que el anterior.
En una frase: un viscosímetro dice «cuánto cuesta que fluya»; un reómetro dice además «cómo se comporta en reposo, al empezar a fluir, con el tiempo y con la temperatura».
Qué mide un reómetro
La magnitud más conocida es la viscosidad, pero en la mayoría de materiales reales no es un número fijo: cambia con la velocidad a la que se cizalla la muestra, con el tiempo y con la temperatura. Un reómetro mide esas dependencias y otras propiedades que un viscosímetro no ve:
- Curva de flujo: viscosidad frente a velocidad de cizalla. Indica si el material es newtoniano (viscosidad constante, como el agua o un aceite) o si se fluidifica al agitarlo, como la mayoría de pinturas, salsas y cremas.
- Tensión de fluencia (yield stress): la tensión mínima para que el material empiece a fluir. Explica por qué una pasta de dientes se queda sobre el cepillo o por qué una salsa mantiene las partículas en suspensión.
- Tixotropía: cómo se destruye la estructura al cizallar y cuánto tarda en recuperarse en reposo. Es clave en pinturas (que no descuelguen después de aplicarlas) y en materiales de construcción.
- Viscoelasticidad: la parte elástica (módulo de almacenamiento, G′) y la parte viscosa (módulo de pérdida, G″) de la respuesta. Se mide en ensayos de oscilación y describe la estructura interna sin destruirla.
- Cambios con el tiempo y la temperatura: gelificación, curado de resinas y adhesivos, cristalización de grasas, fusión y transición vítrea.
Cómo funciona un reómetro rotacional
El tipo más común en laboratorio es el reómetro rotacional. La muestra se coloca entre dos piezas, la geometría de medida, y una de ellas gira o se mueve adelante y atrás mientras el equipo mide el par y el ángulo. A partir de esos datos y de las dimensiones de la geometría se calculan la tensión, la deformación y la viscosidad.
Las geometrías más habituales son:
- Cono-placa: cizalla uniforme en toda la muestra y poco volumen. Para muestras homogéneas sin partículas grandes.
- Placa-placa: la separación se ajusta a la muestra. Para pastas, geles, polímeros fundidos y muestras con partículas.
- Cilindros coaxiales: un rotor dentro de un vaso. Para líquidos de baja viscosidad, muestras que sedimentan o que se evaporan. Hay variantes de doble ranura, fondo rebajado o superficie perfilada.
- Rotores de paletas (vane): para suspensiones con partículas grandes o materiales que deslizan en superficies lisas.
Un reómetro puede trabajar de tres maneras: controlando la velocidad (modo CR), controlando la tensión (modo CS) o aplicando una deformación oscilatoria (modo CD o CS en oscilación). Esa versatilidad es lo que lo diferencia de un viscosímetro.
Reómetro rotacional y reómetro capilar
Los reómetros capilares hacen pasar el material fundido por un capilar o una boquilla y miden la presión. Alcanzan velocidades de cizalla muy altas, parecidas a las de la extrusión o la inyección, y por eso se usan sobre todo con polímeros. En iFi los ofrecemos acoplados a reómetros de par como el HAAKE PolyLab QC.
Los rotacionales cubren velocidades más bajas y, con la oscilación, dan información estructural que el capilar no da. En la práctica, muchos laboratorios de polímeros usan ambos.
Para qué se usa en la industria
| Sector | Ejemplos de lo que se mide |
|---|---|
| Alimentación | Textura y untabilidad, estabilidad de emulsiones y salsas, cristalización de grasas como la manteca de cacao, geles. |
| Farmacia y cosmética | Consistencia de cremas y geles, estabilidad de emulsiones, comportamiento al aplicar, formulaciones para extrusión en caliente. |
| Pinturas, tintas y recubrimientos | Nivelado y descuelgue, tixotropía, estabilidad frente a la sedimentación. |
| Adhesivos y resinas | Tiempo de gel, cinética de curado (incluido curado UV), temperatura de transición vítrea. |
| Polímeros y plásticos | Viscosidad del fundido, distribución de pesos moleculares, ventana de procesado, comportamiento extensional. |
| Construcción, petróleo, baterías | Bombeabilidad de morteros, fluidos de perforación a alta presión, pastas de electrodos. |
Qué reómetro necesita
Depende de lo que tenga que medir y de quién vaya a usarlo. A grandes rasgos:
- Si solo necesita comparar la viscosidad de lotes en las mismas condiciones, probablemente le baste un viscosímetro. Lo explicamos en reómetro o viscosímetro: cuál necesita.
- Para control de calidad con curvas de flujo y oscilación básica, con un manejo muy sencillo, encaja un reómetro compacto como el HAAKE Viscotester iQ.
- Para control de calidad e I+D con oscilación completa, un reómetro como el HAAKE MARS iQ, con cojinete mecánico o de aire.
- Para investigación con técnicas combinadas (microscopía, espectroscopía Raman, curado UV, DMTA, reología extensional), un reómetro modular como el HAAKE MARS 40/60.
En cómo elegir un reómetro repasamos los criterios con más detalle: geometrías, control de temperatura, cojinete y accesorios.
Preguntas frecuentes
¿Qué mide un reómetro?
Mide cómo fluye y se deforma un material cuando se le aplica una fuerza: viscosidad en función de la velocidad de cizalla, tensión de fluencia, tixotropía y propiedades viscoelásticas (módulos G′ y G″) en función del tiempo, la temperatura o la frecuencia.
¿Qué diferencia hay entre un reómetro y un viscosímetro?
Un viscosímetro mide la viscosidad, normalmente girando a una velocidad fija o a unas pocas velocidades. Un reómetro también controla la tensión o la deformación y puede trabajar en oscilación, de modo que caracteriza el comportamiento elástico además del viscoso: estructura en reposo, estabilidad, gelificación o curado.
¿Qué tipos de reómetro existen?
Los más habituales en laboratorio son los rotacionales (con geometrías cono-placa, placa-placa o cilindros coaxiales) y los capilares, que miden polímeros fundidos a velocidades de cizalla altas como las de la extrusión o la inyección.
¿En qué industrias se usa un reómetro?
En alimentación, farmacia y cosmética, pinturas y recubrimientos, adhesivos, polímeros y plásticos, materiales de construcción, baterías y petroquímica, tanto en I+D como en control de calidad.
