La reológia

RESUMEN: La reológia es la ciencia del flujo y la deformación de la materia en general que sufrirá de un cambio de presión. Puede ser una tensión, una comprensión o una fuerza cizalla. A los fluidos coloidales se los dividirá para su mayor diferenciación en Newtonianos que son aquellos que cumplen la ley de viscosidad de Newton y no Newtonianos que son los que no la cumplen.

Los datos reológicos sirven para determinar los procesos y equipos requeridos para recuperar los residuos de los tanques de almacenamiento subterráneo.

En productos farmacéuticos los sistemas que no responden a la ley de Newton están generalmente formados por macromoléculas, polímeros, asociación de moléculas y sistemas dispersos como emulsiones, suspensiones en los que la fase interna que puede ser liquida o sólida no tienen características afines con la fase externa. La concentración y las propiedades mecánicas de la fase interna influyen en la clasificación de los sistemas en líquidos y semisólidos,por esto es que en estos sistemas resulta de mucha importancia establecer el perfil reológico de los mismos determinando sus propiedades viscoelastoplásticas.

INTRODUCCIÓN

Como primer punto la reológia es la ciencia del flujo y la deformación de la materia en general que sufrirá de un cambio de presión. Puede ser una tensión, una comprensión o una fuerza cizalla. Cuando a los sólidos se les somete a una fuerza cizalla los sistemas dispersos y coloidales se comportaran de manera diferente. A los fluidos coloidales se los dividirá para su mayor diferenciación en Newtonianos que son aquellos que cumplen la ley de viscosidad de Newton y no Newtonianos que son los que no la cumplen. Cuando se hacen ensayos en los laboratorios, las soluciones usadas son aquellas que tienen concentraciones de 0,5 y 3% de viscosidad que pueden ser de ultra alta viscosidad y baja viscosidad. Por esto la solución que se suele utilizar es el carboximetil celulosa como un fluido de transmisión de calor en intercambiadores industriales.1

Los datos reológicos obtenidos sirven además para determinar los procesos y equipos requeridos para recuperar los residuos de los tanques de almacenamiento subterráneo, ayudan a predecir el comportamiento de los barros residuales durante situaciones inesperadas como los cortes de energía.2

Así en productos farmacéuticos los sistemas que no responden a la ley de Newton están generalmente formados por macromoléculas, polímeros, asociación de moléculas y sistemas dispersos como emulsiones, suspensiones en los que la fase interna que puede ser liquida o sólida no tienen características afines con la fase externa. La concentración y las propiedades mecánicas de la fase interna influyen en la clasificación de los sistemas en líquidos y semisólidos,por esto es que en estos sistemas resulta de mucha importancia establecer el perfil reológico de los mismos determinando sus propiedades viscoelastoplásticas.Las cremas son consideradas sistemas semisólidos que tienen la particularidad de sufrir una deformación reversible que los hace semejantes a los sólidos elásticos, pero también son capaces de fluir como los líquidos . A este comportamiento se lo denomina plástico o también cuerpos de Bingham, en honor al pionero de la moderna reología y primer investigador que estudió sistemáticamente sustancias plásticas. En cambio las emulsiones presentan viscosidad estructural, con elevada viscosidad y resistencia interna a fluir en estado de reposo, pero estas al aplicarles tensión, las corrientes fluidas orientan los glóbulos de la fase interna las cuales se dice que responden al principio de Le Chatelier. Este fenómeno es reversible,

interviniendo el movimiento browniano, que tiende a formar los agregados originales, requiriendo un tiempo que es propio y característico de cada sistema.3, 4, 5

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

• Vaselina líquida

• Mezcla de hidrocarburos saturados líquidos obtenidos del petróleo.

• Glicerina

• Propano

• Triol (C3 H8O3), miscible con agua y con etanol y prácticamente insoluble en éter y en aceites grasos y esenciales.

• Cera autoemulsionable no iónica

• Eutanol (NR) (2-octil dodecanol)

SISTEMAS: Se formularon tres sistemas1, 2 y 3 cuyas composiciones se presentan en la Tabla 1.

Preparación de los sistemas

Para elaborar las emulsiones 10,17-20 se suministró energía térmica y agitación energía mecánica, siguiendo procesamientos farmacotécnicos comunes para pequeña escala.

Determinación de pH

Se ha determinado sobre 10 g de emulsión en 100g de agua destilada fría de pH neutro, previamente agitada.

Signo de la emulsión

Los colorantes utilizados para este ensayo seran: azul de metileno, soluble en la fase acuosa y Rojo Sudán III, insoluble en la fase acuosa 9.

Test de centrifugación

Se aplicó una velocidad de rotación de 3.500 rpm, durante 30 min, a 25 °C de temperatura. Este ensayo se realizó a tiempo 0 y 2 años, para evaluar cualitativamente la estabilidad de las emulsiones 22, (ley de Stokes 9,23,24).

Determinación del tamaño de los glóbulos de la fase interna de los distintos sistemas

Se analizan por microfotografía, la forma y el tamaño de los glóbulos de la fase interna de los distintos sistemas, se realiza en tiempo “0”.

Estudios reológicos

Deben realizarse a dos temperaturas, 25 °C y 37 °C, ± 0,1 °C y a tres tiempos de estacionamiento: 0, 60 y 360 días, para determinar cómo influye el estacionamiento en las propiedades reológicas de los sistemas.

Las determinaciones deben realizarse en muestra estacionada (Mr) y después de la aplicación de un gradiente de deformación (γ) preestablecido. Para observar el grado de reodestrucción producido en los sistemas, se aplicara un γ = 34 s–1 que corresponde a una velocidad de rotación de 100 rpm, durante 30 min (Mt). El rotor que emplearemos es el Nº 27.

Metodología de trabajo

Análisis a 25 °C ± 0,1 °C

(a) La muestra, se colocara en un viscosímetro, se la dejara estabilizar durante 2 horas para la recuperación de las características que posee en estado de reposo. Se aplican gradientes de deformación (γ) crecientes y decrecientes, con intervalos de 1 min entre cada escalón. El proceso se reitera 10 veces consecutivas. La media de las 10 determinaciones corresponde a los

datos reológicos de la muestra en reposo (Mr).

(b) De inmediato se somete cada alícuota a gradiente de deformación constante (100 rpm) durante 30 min y, al final, se repiten las mediciones reológicas a los mismos valores de (γ)

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