"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 14961
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Juliano Fernandes Teixeira |
| Orientador | ALVARO VIANNA NOVAES DE CARVALHO TEIXEIRA |
| Outros membros | Juliana Silva Quintão, Kairon Márcio de Oliveira |
| Título | Estudo Termodinâmico de Estruturas Supramoleculares Envolvendo Surfactantes |
| Resumo | Surfactantes é o termo designado para definir moléculas que possuem, em sua estrutura molecular, uma região hidrofílica e outra hidrofóbica e, por isso, possuem importantes aplicações, por exemplo, como detergentes. Quando em solução aquosa, as moléculas de surfactante migram para a interface ar-água diminuindo a tensão interfacial da solução. Assim que a interface se satura dessas moléculas, estas começam a formar no seio da solução aglomerados conhecidos como micelas. A formação de micelas acontece a partir da chamada concentração micelar crítica (CMC). Cada surfactante possui uma CMC característica. Quando temos misturas de surfactantes aniônicos (A) e não iônicos (NI) a Teoria da Solução Regular propõe, para uma mistura ideal, que a CMC seja dada pela equação: CMC-1 = α.CMCA-1 + (1-α).CMCNI-1 onde α = [A]/[S] é a fração molar do surfactante aniônico e [S] = [A]+[NI] é a concentração total de surfactantes. Os desvios do previsto por essa relação acontecem se a mistura não é ideal, ou seja, as interações entre os surfactantes são sinergéticas ou antagônicas. Estudamos misturas envolvendo o surfactante aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS) e o surfactante não iônico polietilenoglicol dodecil éter (Brij L4, ou apenas Brij). Medidas de tensão interfacial foram realizadas em soluções com α constante enquanto variamos [S]. Para isso, foi utilizado um tensiômetro de placa de Wilhelmy variando o α de 0 a 1. Os resultados mostraram, como esperado, uma diminuição na tensão interfacial com a adição de surfactantes estabilizando seu valor a partir da CMC. Determinamos a CMC para os diferentes α fazendo-se o ajuste dos dados experimentais por uma equação que corresponde a integral de uma curva sigmoidal. A CMC do sistema misto aumenta com o aumento de α, mostrando que o Brij favorece a formação de micelas. Isso é explicado devido ao Brij ser não iônico e sua presença diminuir a repulsão eletrostática das cargas associadas ao SDS favorecendo a formação de micelas mistas. Pela Teoria da Solução Regular obtivemos o parâmetro de interação entre os surfactantes β = -3,2 mostrando que o SDS e o Brij possuem uma interação sinergética. Pela determinação da pressão superficial, verificou-se que o Brij reduz a tensão interfacial mais do que o SDS. A atividade superficial, por outro lado, revelou que SDS diminui mais dramaticamente a tensão interfacial da solução na CMC e que a área média ocupada por uma molécula de SDS na interface é maior do que o Brij. Isso pode ser explicado pela repulsão estérica do Brij ser maior que a repulsão eletrostática entre moléculas de SDS. A variação da energia livre na interface mostrou que a presença de SDS na interface é termodinamicamente mais favorável e a variação da energia livre na micelização reforçou que a formação de micelas mistas é favorável e aumenta com aumento da fração molar de Brij. |
| Palavras-chave | Surfactantes, Micelas, CMC |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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