ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: INFLUÊNCIA DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ADSORÇÃO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS DE 12-N, N-DIETILAMINA-9-OCTADECENOATO DE SODIO EM INTERFACE FLUIDA
AUTORES: SOUZA, C. V. F. DE (UFRN) ; WANDERLEY NETO, A. DE O. (UFRN) ; DANTAS, T. N. DE C. (UFRN) ; MOURA, E.F. (UFRN) ; SCATENA JÚNIOR, H. (UFRN)
RESUMO: Os tensoativos e seus sistemas microemulsionados são agentes de interfaces fluidas. Pensando nisso, este trabalho tem como objetivo estudar a adsorção desses sistemas, variando a salinidade, NaCl 0,5M e 1,0M, e temperatura, 30 ºC e 60 ºC, na adsorção em interface líquido-gás, utilizando o 12-N,N-dietilamino-octadecenoato de sódio (AR1S) em sistemas microemulsionados. As microemulsões são determinadas a partir de diferença de frações mássicas por titulação em diagrama pseudoternário enquanto as medidas de adsorção são realizadas em um tensiômetro SensaDyne QC-6000s, que com o auxílio de um programa computacional numérico simplex, se obtém as curvas de adsorção aplicando os modelos matemáticos de Langmuir e Frumkin. Sendo este o de melhor resultado.
PALAVRAS CHAVES: tensoativo, microemulsão, adsorção
INTRODUÇÃO: Os tensoativos, devido sua adsorção em interfaces, vêm sendo empregados em diversos sistemas de interfaces físico-químicos e em destaque os sistemas microemulsionados, que são microestruturas formadas a partir de uma combinação de água, óleo e tensoativo/cotensoativo, tendo aspectos translúcidos e microscópico e termodinamicamente estável. Estes sistemas microemulsionados formam filmes interfaciais a partir de diferentes formas geométricas de suas micelares, que depende da proporção entre os constituintes. Neste trabalho se estudou a adsorção em interface líquido-gás, aplicando a microemulsão, com o tensoativo 12-N,N-dietilamino-octadecenoato de sódio (AR1S), variando as concentrações de salinidade, NaCl a 0,5M e 1,0M, e temperatura, 30°C e 60°. Para estudar os parâmetros físico-químicos realizou-se medidas de tensões superficiais de cada situação, utilizando um tensiômetro SensaDyne QC-6000, da Chem-Dyne Research Corp., utilizando-se um fluxo de nitrogênio gasoso. Os resultados apresentaram valores significativos para os parâmetros estudados: área por molécula adsorvida, interação lateral e excesso superficial. Os valores negativos para o parâmetro de interação lateral sugerem uma interação de forças atrativas entre as moléculas, enquanto os valores de área por molécula adsorvida e excesso superficial mostram que estas moléculas tensoativas se adsorvem bem em interface fluida. As micelas formadas são influenciadas pela variação dos eletrólitos e temperatura, podendo ser concluído o uso destas estruturas para diferentes meios. O resultado para de parâmetros de adsorção em interface fluida faz estes sistemas serem empregados em outras situações de interfaces, como, podendo ser estudados e aplicados modelos matemáticos aplicando isotermas de Langmuir e Frumkin.
MATERIAL E MÉTODOS: O procedimento utilizado para se obter a região de microemulsão, bem como todas as regiões de Winsor no diagrama pseudoternário, para os vários sistemas estudados, baseia-se no método que envolve a determinação dos pontos de solubilidades mássicas da matéria ativa (cotensoativo + tensoativo) nas fases aquosa (FA) e oleosa (FO), por meio de titulações mássicas (WINSOR, 1950). Em seguida, preparou-se um ponto de composição dos constituintes dentro da região monofásica do sistema pseudoternário, o qual foi considerado o titulante de todos os outros pontos dos binários. A partir de um balanço de massa foram determinados os pontos limites das curvas de solubilidades das regiões de Winsor, nos sistemas microemulsionados (LEITE, 1995). O tensoativo AR1S foi solubilizado 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. Os resultados foram expressos em dinas por centímetro (dyn/cm), nas temperaturas de 30ºC e 60ºC. As isotermas foram encontradas calculando-se a tensão superficial pela equação de Gibbs.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 apresenta as regiões de Winsor determinadas, tendo como variação a concentração de eletrólito na fase aquosa. Neste estudo observa-se que o tensoativo aniônico tem composições favoráveis à formação de microestruturas rica em fase aquosa, mostrando que há predomínio das microemulsões do tipo óleo em água (O/A) (DANTAS et al, 2002).
Figura 1
A partir do estudo da relação da tensão superficial em função da variação da concentração do tensoativo em sistemas microemulsionados, encontraram-se os valores da concentração micelar crítica (CMC), para os sistemas em que o tensoativo se encontra puro e microemulsionado, variando-se a concentração de eletrólito e a temperatura. Assim, como os valores da CMC, área mínima por molécula tensoativa adsorvida (A), a interação lateral (A). A Tabela1 mostra os valores dos parâmetros para cada situação estudada.
Tabela 01
Os resultados apresentados na Tabela 1 mostram a qualidade do ajuste feito pelos modelos gerados. Os valores de interação lateral (A) sugerem que há interações laterais entre as moléculas tensoativas, mostrando que este fenômeno prevalece, mesmo havendo forças de repulsão causadas pelas cargas do grupo hidrofílico da molécula. A presença do cotensoativo favorece a atração das moléculas tensoativas. Os valores do parâmetro A, área mínima por molécula adsorvida, mostram que há uma boa área de adsorção na interface (DANTAS et al, 2002).
CONCLUSÕES: Os resultados apresentam estruturas microemulsionadas do tipo óleo em água, sendo viáveis para superfície que tem o meio aquoso contínuo. Os parâmetros físico-químicos mostram que há aumento na área por molécula adsorvida com o aumento da concentração de sal, devido à migração do tensoativo para interface com a saturação do meio por eletrólitos enquanto diminui com o aumento da temperatura, pois causa uma migração do tensoativo para o meio aquoso. A interação lateral é favorecida com o aumento da temperatura e diminui com a salinidade, mas sugerem interação de atração.
AGRADECIMENTOS: Capes, CNPq, Laboratório de Tecnologia de Tensoativos do Departamento de Química- UFRN e UFRN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DANTAS, T. N. de.; MOURA, E.F.; SCATENA JÚNIOR, H.; DANTAS NETO, A.A.; GURGEL, A., Colloids and Surfaces, 207, 243-252, 2002.
MOURA, E. F.; Síntese de Novos Tensoativos Aminados Derivados do Óleo de Mamona e Estudo de Soluções Micelares e Microemulsionado na Inibição de Corrosão em Aço-Carbono. Tese de Doutorado, UFRN, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Natal/RN, Brasil , 2002.
LEITE, R. H. L. Extração de cromo de efluentes de curtumes utilizando microemulsões. 111p. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal: DEQ/PPGEQ, 1995.
WINSOR, P. A. Transactions of the Faraday Society, 46, 762, 1950.
