Escolher o viscosímetro errado é um dos motivos mais comuns de resultados que não se repetem, laudos questionados e retrabalho no controle de qualidade. Cada tipo de viscosímetro mede a viscosidade por um princípio diferente, e cada princípio funciona bem para um grupo específico de amostras.
Neste guia, você vai conhecer os 6 tipos de viscosímetro mais usados em laboratórios e indústrias, ver as normas que orientam cada método e saber, de forma prática, qual modelo atende a sua rotina.
O que é um viscosímetro?
Viscosímetro é o instrumento que mede a viscosidade de um fluido, ou seja, a resistência que ele oferece ao escoamento. Alguns tipos medem a viscosidade dinâmica (em mPa·s ou cP) e outros a cinemática (em mm²/s ou cSt), e essa é a primeira pista para escolher o equipamento certo.
Fluidos newtonianos e não newtonianos: o ponto que define a escolha
Se a viscosidade da amostra é constante, como em óleos e solventes, ela é newtoniana, e os métodos por escoamento (capilar, copo e queda de esfera) atendem bem. Se a viscosidade muda com a agitação, como em cremes, molhos e tintas, ela é não newtoniana, e o método indicado é o rotacional.
Tipos de Viscosímetro: Qual Usar?
1. Viscosímetro rotacional
Mede o torque necessário para girar um spindle (haste) imerso na amostra, a uma velocidade controlada. O equipamento converte esse torque em viscosidade dinâmica.
Indicado para: cosméticos, alimentos, farmacêuticos, tintas, resinas, adesivos e lubrificantes, incluindo fluidos não newtonianos.
Vantagens: mede fluidos newtonianos e não newtonianos, cobre faixas amplas com a troca de spindle e rotação, e permite avaliar o comportamento da amostra em diferentes velocidades.
Limitações: investimento maior que os modelos de vidro e necessidade de verificação periódica com óleo padrão.
Uma variação é o viscosímetro de cone e placa, usado quando se trabalha com volumes pequenos ou altas taxas de cisalhamento.
Saiba mais no guia o que é um viscosímetro rotacional ou veja os modelos de viscosímetro rotacional.
2. Viscosímetro capilar
Mede o tempo que um volume definido de líquido leva para escoar por um tubo capilar de vidro, sob a ação da gravidade. O resultado, multiplicado pela constante do tubo, dá a viscosidade cinemática.
Indicado para: óleos lubrificantes, combustíveis, solventes, polímeros em solução e ensaios normatizados de fluidos newtonianos.
Vantagens: é método de referência, com alta precisão e baixo custo, e não depende de energia elétrica.
Limitações: não serve para fluidos não newtonianos e exige banho termostático para manter a temperatura estável.
Os modelos mais conhecidos são o Viscosímetro Ostwald e o Viscosímetro Cannon-Fenske, este com versões para líquidos transparentes e opacos. Veja mais no guia sobre viscosímetros Cannon-Fenske.
3. Copo Ford (viscosímetro de copo)
Mede o tempo, em segundos, que a amostra leva para escoar por um orifício calibrado no fundo do copo.
Indicado para: tintas, vernizes e revestimentos, principalmente no controle rápido de produção e na diluição antes da aplicação.
Vantagens: simples, rápido e usado no chão de fábrica.
Limitações: resultado em segundos, não em unidade absoluta de viscosidade, e precisão menor que a dos métodos de laboratório.
Entenda o método no guia o que é um copo Ford.
4. Viscosímetro de queda de esfera
Mede o tempo que uma esfera leva para percorrer uma distância definida dentro de um tubo com a amostra. O modelo mais conhecido é o de Höppler.
Indicado para: líquidos transparentes e newtonianos, como soluções, óleos e bebidas.
Vantagens: princípio simples e boa repetibilidade em líquidos transparentes.
Limitações: exige amostra transparente, para acompanhar a esfera, e não se aplica a fluidos não newtonianos.
5. Viscosímetro vibracional
Mede o amortecimento de um sensor que vibra dentro do fluido. Quanto maior a viscosidade, maior o amortecimento.
Indicado para: monitoramento contínuo em linhas de processo e tanques.
Vantagens: leitura em tempo real e integração com automação industrial.
Limitações: custo elevado e uso mais voltado ao processo do que à rotina de laboratório.
6. Viscosímetro de bolha
Compara o tempo de subida de uma bolha de ar em tubos padronizados com a amostra e com padrões de referência.
Indicado para: verificação rápida de vernizes, óleos e resinas transparentes.
Vantagens: muito simples e de baixo custo.
Limitações: resultado comparativo e restrito a líquidos transparentes.
Como Escolher o Viscosímetro Ideal
Três perguntas resolvem a maior parte das escolhas:
- A amostra é newtoniana ou não newtoniana? Se a viscosidade muda com a agitação (cremes, géis, molhos, tintas), o caminho é o viscosímetro rotacional. Se é constante (óleos, solventes, combustíveis), o capilar atende com alta precisão e menor custo.
- Qual a faixa de viscosidade e o volume de amostra? Amostras muito viscosas ou com pouco volume disponível pedem rotacional com spindles adequados ou modelos para poucas amostras. Líquidos de baixa viscosidade funcionam bem em capilares.
- Existe norma ou cliente exigindo um método específico? Se o laudo precisa seguir ASTM, ISO ou farmacopeia, o método é definido pela norma. A tabela abaixo mostra as principais.
Perguntas frequentes sobre tipos de viscosímetro
Qual o tipo de viscosímetro mais usado em laboratório?
O rotacional, por medir fluidos newtonianos e não newtonianos em faixas amplas. Em laboratórios de petróleo e lubrificantes, o capilar é o padrão.
Qual a diferença entre viscosímetro e reômetro?
O viscosímetro mede a viscosidade em condições definidas. O reômetro faz uma caracterização mais completa do comportamento do material (como elasticidade e tensão de escoamento) e é usado principalmente em pesquisa.
Qual viscosímetro mede viscosidade cinemática?
O capilar, como o Ostwald e o Cannon-Fenske. O rotacional mede a viscosidade dinâmica.
O copo Ford substitui um viscosímetro de laboratório?
Não. Ele serve para controle rápido de produção. Para laudos e desenvolvimento, use rotacional ou capilar.
Por que a temperatura importa na medição?
A viscosidade da maioria dos líquidos cai quando a temperatura sobe. Por isso, a medição deve ser feita em temperatura controlada, com banho ultratermostático ou sensor de temperatura. Veja como a temperatura influencia a viscosidade.
Viscosímetros com a Splabor
Com mais de 25 anos de mercado e certificação ONIP, a Splabor fornece viscosímetros rotacionais e capilares para laboratórios de controle de qualidade, pesquisa, universidades e indústrias. Com sede em Presidente Prudente/SP, atendemos clientes em todo o Brasil.
Fale com a nossa equipe para indicar o tipo e o modelo mais adequado para a sua amostra:
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E-mail: cotacao@splabor.com.br
Referências
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10441: Produtos de petróleo – Líquidos transparentes e opacos – Determinação da viscosidade cinemática e cálculo da viscosidade dinâmica. Rio de Janeiro: ABNT.
ASTM International. ASTM D1200: Standard Test Method for Viscosity by Ford Viscosity Cup. West Conshohocken: ASTM.
ASTM International. ASTM D1545: Standard Test Method for Viscosity of Transparent Liquids by Bubble Time Method. West Conshohocken: ASTM.
ASTM International. ASTM D2196: Standard Test Methods for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational Viscometer. West Conshohocken: ASTM.
ASTM International. ASTM D445: Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity). West Conshohocken: ASTM.
ASTM International. ASTM D446: Standard Specifications and Operating Instructions for Glass Capillary Kinematic Viscometers. West Conshohocken: ASTM.
ISO – International Organization for Standardization. ISO 2555: Plastics – Resins in the liquid state or as emulsions or dispersions – Determination of apparent viscosity using a single cylinder type rotational viscometer method. Genebra: ISO.
ISO – International Organization for Standardization. ISO 3104: Petroleum products – Transparent and opaque liquids – Determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity. Genebra: ISO.
USP – United States Pharmacopeia. Capítulo geral 911: Viscosity – Capillary Methods. Rockville: USP.
USP – United States Pharmacopeia. Capítulo geral 912: Viscosity – Rotational Methods. Rockville: USP.
BARNES, H. A.; HUTTON, J. F.; WALTERS, K. An Introduction to Rheology. Amsterdam: Elsevier, 1989.
SCHRAMM, G. A Practical Approach to Rheology and Rheometry. 2. ed. Karlsruhe: Gebrueder Haake, 2000.
