Materiais e Métodos
Reologia
Resultados e Discussão
Conclusões

 

 

Para caracterizar os produtos líquidos e pastosos, recorre-se a vários parâmetros físicos. Entre estes assume particular importância a determinação da consistência do produto em estudo ou, mais concretamente, a sua viscosidade. 

A viscosidade é uma medida física obtida através da de terminação da tensão de cisalhamento observada em resposta a uma velocidade de cisalhamento aplicada no sistema. Estas determinações fazem-se recorrendo a aparelhos denominados viscosímetros cuja escolha depende das características reológicas dos produtos em estudo (fluidos newtonianos ou não newtonianos) de certas restrições de ordem prática como sejam as suas características físicas extremas (fluidos ou semissólidos) e ainda da qualidade de amostra disponível.1 

Neste estudo os autores estabelecem correlações entre a natureza reológica dos produtos e a metodologia utilizada para determinar a viscosidade de fluidos newtonianos, plásticos, pseudoplásticos, dilatantes e tixotrópicos em ambos os aparelhos. 

 

Materiais e Métodos 

• Matérias-primas

- Brookfield Viscosity Standard
- Glicerina 87% (Merck, Alemanha)
- Goma arábica (Merck, Alemanha)
- Dehydazol A 400 - carboximetilcelulose sólida (Henkel, Alemanha)
- Carbopol 934 - polímero do ácido acrílico (BF Goodrich, Estados Unidos)
- Lanette 0 - álcool cetoestearílico (Henkel, Alemanha)
- Eumulgin B1 - álcool cetoestearílico com 12 moles de óxido de etileno (Henkel, Alemanha)
- Parafina liquida
- Propilenoglicol
- Germall II - diazolidinila ureia e butil-carbamato de iodo-propinila (ISP, Espanha) 

• Preparação das formulações

- Formulações dos géis estudados 

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- Emulsão O/A: 

Fase oleosa: Lanette 2%, Eumulgin B1 1,5%, parafina líquida 6,0% 

Fase aquosa: propilenoglicol 4.0%, conservante 0,2%, água destilada 85,8% 

Aquecer a 75°C todos os componentes da fase aquosa. 

Separadamente fundir à mesma temperatura os ingredientes da fase oleosa. Quando ambas as fases estiverem à mesma temperatura, verter a fase oleosa sobre a aquosa e agitar (Helipath 130 rpm até 30°C). 

 

Reologia 

A determinação da viscosidade de diversos fluidos com diferentes características reológicas foi realizada a dois viscosímetros, o rotativo Brookfield RVTDV II e o cone e prato Mettler RM260 Rheomat, usando amostras em que a gama de viscosidade pudesse ser determinada por ambos os aparelhos.

As Figuras 1 e 2 representam a caracterização reológica das diferentes amostras determinada no cone e prato (cp 6, D1 = 0s-1.D2 – 400 s-1, t = 60 s).

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Foram feitas determinações de viscosidade (single point) nas mesmas condições experimentais de temperatura (termostatadas em banho de água a 25°C) e de velocidade de cisalhamento (D=2,5, 5,0, 10,0. 20,0 e 50,0 rpm).

 

Resultados e Discussão

Da análise dos reogramas podemos afirmar que a glicerina se comporta como um fluido newtoniano com valor de cedência (plástico de Bingham) e, que os padrões do Brookfield (Brookfield Viscosity Standard) também apresentam comportamento newtoniano, enquanto que todos os outros fluidos são não-newtonianos. A goma arábica apresenta-se como dilatante e nas restantes amostras verificam-se comportamento pseudoplásticos com maior (emulsão) ou menor grau de tixotropia (gel de Dehydazol).

Na Tabela estão representados lodos os valores da viscosidade obtidos em ambos os aparelhos e, para as diferentes velocidades de cisalhamento. 

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Quando as tensões de cisalhamento das várias amostras são comparadas nos dois aparelhos, para as mesmas velocidades de cisalhamento, verifica-se os valores obtidos são todos diferentes à exceção do Dehydazol na velocidade 100, do padrão 983 nas velocidades 50 e 100 e no padrão 2963 nas velocidades 10 e 20. A baixas velocidades de cisalhamento (<10 rpm) as tensões de cisalhamento observadas são todas diferentes (Figura 3). Para todos os fluidos analisados, com exceção dos tixotrópicos, as viscosidades no viscosímetro Brookfield parecem ser independentes das velocidades de cisalhamento selecionadas, enquanto que no Rheomat (cone e prato) as viscosidades observadas são diferentes e condicionadas pelas velocidades de cisalhamento.

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Calculando a viscosidade das amostras, em iguais velocidade de cisalhamento, e usando a fórmula: 

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Verificou-se que, tal como com as tensões de cisalhamento, os valores obtidos com o Rheomat são significativamente diferentes daqueles obtidos recorrendo ao Brookfield. A representação gráfica de duas das amostras (emulsão e Dehydazol) encontra-se na Figura 4.

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A baixa velocidade de cisalhamento, a estrutura das amostras estudadas não deverá ser totalmente destruída sendo esta destruição mais acentuada quando se utiliza o viscosímetro de Brookfield. 

Nos fluidos tixotrópicos estudados (emulsão e gel de Carbopol), por apresentarem uma estrutura mais complexa dependente do tempo e por terem valores de viscosidade mais elevados, a destruição é menos acentuada em ambos os aparelhos. 

 

Conclusões 

Nas presentes condições experimentais não foi possível estabelecer correlações entre o viscosímetro Brookfield e o Rheomat. No entanto, e tratando-se de resultados preliminares, será necessário estudar-se mais amostras com características reológicas idênticas a diferentes velocidades de cisalhamento, para poder relacionar os valores da viscosidade e avaliar a possível correlação entre os dois aparelhos. 

 

Helena Margarida Ribeiro é assistente da Faculdade de Farmácia de Lisboa
Eduardo Barata é assistente convidado da Faculdade de Farmácia de Lisboa
Luis Gouveia é assistente estagiário da Faculdade de Farmácia de Lisboa
Luis Rodrigues é professor auxiliar da Faculdade de Farmácia de Lisboa
José Morais é professor associado da Faculdade de Farmácia de Lisboa
Rosário Marcão é aluna do 5º ano do curso de Ciências Farmacêuticas da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa 

 

 

Este artigo foi publicado na revista Cosmetics & Toiletries (Edição em Português), 11(1):47-50, 1999.