La Ley de la Viscosidad de Einstein

EinsteinLa ecuación de Einstein E = E0 (1 + 2.5V) que relaciona la viscosidad E de una suspensión de esferas sólidas y E0 la viscosidad del medio de dispersión, siendo V el volumen en partes de un centímetro cúbico ocupado por el sólido disperso, ha sido utilizada como base para determinar la estructura molecular de proteínas y otras sustancias coloidales. (1)

Desde hace algunos años, los investigadores que estudian macromoléculas sintéticas y naturales han estado utilizando la ecuación de Einstein para interpretar la viscosidad de suspensiones de partículas esféricas rígidas y la ley correspondiente de Stokes para estudiar la velocidad de sedimentación de tales partículas. Ambas leyes se basan en la suposición de que las partículas son grandes en relación con las moléculas que componen el medio, por lo que el medio se puede considerar un continuo en relación con las partículas. Aunque estas leyes han sido verificadas para partículas grandes como esferas de vidrio o esporas de champiñones, no ha sido posible probar rigurosamente ambas leyes con partículas que se acercan en tamaño a los virus y proteínas u otros materiales para los cuales se han usado frecuentemente las leyes.

En el campo de los polímeros plásticos estudios ultra-centrífugos sobre partículas de látex de poliestireno (PSL) en soluciones de diferentes densidades preparadas a partir de mezclas de H2O y D2O o de diversas concentraciones de sacarosa en agua han dado un valor, por interpolación, de 1.0520 para la densidad de solución en la que las partículas no sedimentan ni flotan. Las consideraciones de estos resultados más la naturaleza de las partículas han llegado a la conclusión de que el volumen específico parcial de las partículas de látex de poliestireno puede ir de 1 a 1.0520 cm3/g, un valor de acuerdo con el volumen específico global de poliestireno sólido. Las mediciones de la viscosidad de las suspensiones de partículas de látex de poliestireno en un amplio rango de concentración han mostrado que la viscosidad intrínseca es de 2.5, en confirmación de la teoría de Einstein. (2)

Fuentes:

  1. Viscosity and Molecular Structure, H. Mark and R. Simha, NATURE, 145, 571
  2. Journal of Polymer Science, Studies on the validity of the Einstein viscosity law and Stokes’ law of sedimentation, P. Y. Cheng, H. K. Schachman

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