ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: ESTUDO DE ADSORÇÃO EM INTERFACE FLUIDA DE UM NOVO TENSOATIVO EPOXIDADO DERIVADO DO ÁCIDO RICINOLEICO
AUTORES: ROBERTO, E. C. (UFRN) ; SILVA, F.L. DA (UFRN) ; WANDERLEY NETO, A. DE O. (UFRN) ; DANTAS, T.N. DE C. (UFRN) ; MOURA, E.F. (UFRN) ; SCATENA JÚNIOR,H. (UFRN)
RESUMO: Os tensoativos são moléculas que se adsorvem bem em interface fluida devido a sua estrutura molecular. Pensando nisso, este trabalho tem como objetivo estudar o poder de adsorção de 9,10-epox-12-hidroxioctadecenoato de sódio (SEAR) em interface líquido-gás variando a salinidade (0,5M e 1,0M) e temperatura (30 °C e 60 °C) a partir de medidas de tensão superficial utilizando um tensiômetro da SensaDyne QC-6000. As curvas de CMC são tratadas com o auxílio de um programa computacional numérico simplex, obtendo-se as curvas de adsorção aplicando os modelos matemáticos de Frumkin. No qual este modelo apresenta valores de ΔG espontâneos.
PALAVRAS CHAVES: tensoativo, epoxidação - adsorção
INTRODUÇÃO: Os tensoativos são substâncias que, pela sua estrutura química e propriedades físico-químicas, se adsorvem as interfaces líquido-líquido, líquido-gás e sólido-líquido, reduzindo a tensão interfacial. Apresentam-se como moléculas anfifílicas, ou seja, moléculas que possuem em sua estrutura duas partes de polaridades diferentes associadas (MOURA, 2002). Estas moléculas formam filmes podendo ser monocamadas, antes da CMC, ou multicamadas, com concentrações a cima da CMC. Neste trabalho sintetizou-se um novo tensoativo, derivado do óleo de mamona, 9,10-epox-12-hidroxioctadecenoato de sódio (SEAR), o qual foi investigado quanto ao seu poder de adsorção em interface líquido-gás, no meio salino, 0,5 M e 1,0 M de NaCl, variando-se a temperatura de 30 ºC e 60 ºC. Os resultados se mostraram significativos para o ambiente, validando o modelo de Frumkin e oferecendo bons valores de interação lateral. Os bons resultados oferecem alternativas para controlar o fenômeno da corrosão em oleodutos além de agregar valores comerciais a matérias primas regionais da região nordestina brasileira.
MATERIAL E MÉTODOS: O tensoativos é obtido a partir do ácido ricinoleico, advindo do óleo de mamona após reação de hidrólise, sendo posteriormente epoxidado para se obter derivados de ácidos carboxílicos substituídos. O tensoativo obtido é 9,10-epóxi-12 hidroxioctadecanoato de sódio (SEAR) que foi saponificado para facilitar sua solubilização em soluções aquosas. O comportamento do tensoativo em solução é avaliado quanto ao poder de redução da tensão superficial. Neste trabalho, optou-se pelo preparo de soluções do tensoativo em soluções de cloreto de sódio nas concentrações de 0,5M e 1,0M, tendo como concentração inicial do tensoativo 2,5 x 10-2 mol/L, de onde são retiradas alíquotas destas soluções com o objetivo de preparar as diluições. As tensões superficiais de cada solução foram medidas em um tensiômetro SensaDyne QC-6000, da Chem-Dyne Research Corp., utilizando-se um fluxo de nitrogênio gasoso (DANTAS et al, 2001). Os resultados foram expressos em dinas por centímetro (dyn/cm), nas temperaturas de 30ºC e 60ºC. Estava disponível, para este propósito, o programa computacional SensaDyne Tensiometer Software, versão 1.21, que gerencia a execução da análise. As isotermas foram encontradas calculando-se a tensão superficial pela equação de Gibbs (DANTAS et al, 2002).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O tensoativo SEAR foi avaliado quanto ao seu comportamento micelar e de adsorção em interface fluida, a partir de medidas de tensão superficial e isotermas de Frumkin (MOURA, 2002).
Tabela 1.
O modelo matemático da isoterma de Frumkin valida os dados, pois o erro estar com valores na ordem de 10-3. O novo tensoativo epoxidado SEAR se adsorve bem em interface fluida do tipo líquido-gás, pois os valores do ΔG apresentam valores negativos. O tensoativo foi estudado em condições de variação de salinidade e temperatura, no qual o aumento da salinidade provoca uma pequena queda no valor do ΔG, provocado pelo aumento da saturação do meio com os eletrólitos. O aumento da temperatura causa um pequeno aumento na espontaneidade da adsorção, sendo este fenômeno provocado pela migração do tensoativo para a interface.
CONCLUSÕES: Os parâmetros físico-químicos mostram que há o fenômeno da adsorção, pois os valores de ΔG estão todos negativos, indicando espontaneidade no fenômeno da adsorção em interface fluida, observando que há pouca variação no resultado mesmo variando bastante a salinidade e temperatura. Os valores das constantes de adsorção sugerem que o modelo de isoterma de Frumkin responde bem ao fenômeno da adsorção. O novo tensoativo pode ser utilizado em sistemas químicos de interface, mostrando que o grupo epóxi adicionado à molécula favorece o tal fenômeno.
AGRADECIMENTOS: Capes, CNPq e Laboratório de Tecnologia de Tensoativos do Departamento de Química UFRN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DANTAS, T. N. de C.; MOURA, E. F.; SCATENA JÚNIOR, H.; DANTAS NETO, A.A.; GURGEL, A., Colloids and Surfaces, 207, 243-252, 2002.
