Viscosidade No Copoford

PROCEDIMENTO OPERACIONAL PADRÃO

SUGESTÃO DE PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE NO COPO FORD

1. Objetivo

Definir o procedimento para a determinação da viscosidade de líquidos, através da determinação do tempo de escoamento no copo Ford, possibilitando a avaliação e o controle de qualidade de produtos com a mesma composição.. 2. Definições :

• Viscosidade: A viscosidade é a medida da resistência para fluir. Quanto maior a viscosidade de um produto, maior sua resistência para fluir.

• Copo Ford: é um viscosímetro de fácil manuseio, no qual a viscosidade está

relacionada com o tempo de esvaziamento de um copo de volume conhecido que tem um orifício calibrado na sua base. O copo Ford é fornecido em inox, alumínio anodizado ou plástico com um conjunto de orifícios-padrão (giglê) feitos de latão ou bronze polido. O orifícios de número 2, 3 e 4 são utilizados para medir líquidos de baixa viscosidade, na faixa de 20 a 310 cst; os de número 5, 6, 7 e 8 para líquidos de viscosidade superior a 310 cst.

• cSt (centistokes) : unidades de viscosidade cinemática.

• cps (centipoises) : unidades de viscosidade absoluta.

3. Procedimento 3.1. Requisitos prévios

3.1.1.A amostra deverá ser adicionada no copo de Ford com alguns graus abaixo da temperatura de realização do teste. Agitar previamente a amostra de preferência com agitador em baixa rotação, durante 10 minutos. Deixar em repouso por outros 10 minutos, enquanto é feito o ajuste à temperatura desejada para o teste (25o C ± 0,2o C). Fazer o teste após os 10 minutos de repouso na temperatura adequada.

3.1.2. O teste deverá ser realizado em local sem corrente de ar e sem mudanças rápidas de temperatura. Para uma maior precisão, a temperatura ambiental deverá estar entre 22 e 28o C.



3.2. Procedimento 3.2.1. Selecionar o número do copo de Ford adequado de acordo com o tempo de escoamento, adicionando experimentalmente o líquido no Copo de Ford e de acordo com a faixa de tempo compreendido poderá ser feita a escolha do copo. Por exemplo, se o líquido apresentar o escoamento entre 55 e 100 s no copo Ford no 1 este copo poderia ser selecionado.

Copo Ford número do

orifício

Faixa de viscosidade (centi stokes)

Tempo de efluxo ( tempo de escoamento) (segundos)

1 (∅ orifício = 1,90mm)

10 to 35 55-100


25 to 120 40-100


49 to 220 20-100


70 to 370 20-100


200 to 1200 20-100

∅ = diâmetro

3.2.2. Nivele o Copo no tripé com auxílio do nível de bolha e do vidro.

3.2.3. Preencha o Copo com amostra a 25o C ± 0,2o C (ver item 4.1).

3.2.4. Fechar o orifício, com o dedo, e encher o copo até o nível máximo com a amostra.

3.2.5.Colocar o termômetro no recipiente que coletará a amostra.

3.2.6.Remover o excesso do produto com a placa de vidro plana.

3.2.7.Liberar o orifício e acionar simultaneamente o cronômetro.

3.2.8.Pare o cronômetro quando da primeira interrupção do efluxo e anotar o tempo em segundos.

3.2.9.Controlar novamente a temperatura da amostra.

3.2.10. Anotar o tempo de escoamento em segundos, o número do Copo de Ford utilizado e respectivo número de série, a temperatura da amostra (controlada no final do efluxo). Anotar também dados referentes a agitação e preparo da amostra.

3.2.11. Calcular a viscosidade cinemática em cSt conforme relacionado no item 4.3.

3.2.12. Se necessário, converter a viscosidade cinemática (cSt) em viscosidade absoluta (cps) .

3.3. Cálculo da viscosidade cinemática (cSt)

3.3.1. Com a obtenção do tempo de escoamento (em segundos) é possível obter a viscosidade cinemática em centistokes, utilizando a equação correspondente ao número do



copo (a) ou através de uso de gráfico (b).

(a). Equações para o cálculo da viscosidade cinemática (cSt)

Copo Ford

Equação

Copo Ford 1 v = 0,49 (t – 35)

Copo Ford 2 v = 1,44 (t – 18)

Copo Ford 3 v = 2,31 (t – 6,58)

Copo Ford 4 v = 3,85 (t – 4,49)

Copo Ford 5 v = 12,1 (t – 2) t = tempo de escoamento em segundos

Exemplo de cálculo:

O tempo de escoamento de um determinado líquido utilizando o copo Ford no 1 foi de 70s. Calcule a viscosidade em cSt.

t = 70s

v = 0,49 (t – 35)

v = 0,49 ( 70 – 35) ⇒ v = 0,49 (35) ⇒ 17,5 cSt (resposta)

(b).Cálculo da viscosidade cinemática (cSt)utilizando o gráfico



Para calcular a viscosidade cinemática (cSt) através do gráfico, deve-se correlacionar o tempo de escoamento encontrado (na abcissa) com a viscosidade (na ordenada).

3.4. Conversão de unidades de viscosidade cinemática ( centistokes - cSt) para unidades de viscosidade absoluta (centipoises –cps)

3.4.1.Para converter unidades de viscosidade cinemática em centistokes para unidades de viscosidade absoluta em centipoises, multiplicar as unidades centistokes pela densidade da amostra (g/cm3).

centistokes x densidade (g/cm3) = centipoises

3.5. Calibração do copo Ford

3.5.1.O copo de Ford utilizado deverá estar devidamente calibrado, devendo ser recalibrado periodicamente e toda vez que o orifício for removido por algum motivo.

3.5.2.Para calibração, utilizar um Óleo Padrão de Viscosidade Cinemática conhecida e definida na temperatura de 25o C.

Tempo de escoamento (s)

Tabela de conversão p/ viscosidade



3.6. Manutenção e limpeza do copo Ford

3.6.1.Limpar, com solvente adequado* e uma esponja macia e não abrasiva, imediatamente após a utilização, a fim de evitar depósitos nas paredes e nos orifícios. Não utilizar sob hipótese nenhuma dispositivos metálicos e/ou abrasivos.

*O solvente deve ser escolhido de acordo com a natureza susbstância que tenha sido analisada de forma a facilitar a remoção residual (ex. água, álcool, acetona ou mesmo detergente neutro).

4. Registros da Qualidade N/R 5. Histórico de Revisões 6. Referências

• Informativo da TKB-Erichsen (fabricante de Viscosímetro Copo Ford). • Amiji, M.M.; Sandmann, B.J. Applied Physical Pharmacy. 1st ed. New York: Mc

Graw Hill, 2003. • Martin, A. Physical Pharmacy. 4th ed. Philadelphia:Lippincott Williams & Wilkins,

1993. • Normas NBR 5849, ASTM 1200 e MB 1117.

7. Anexos N/R

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