ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: INFLUÊNCIA DA SALINIDADE E TEMPERATURA NA ADSORÇÃO DE 12-N, N-DIETILAMINA-9-OCTADECENOATO DE SODIO EM INTERFACE FLUIDA
AUTORES: SOUZA, C. V. F. DE (UFRN) ; ROBERTO, E. C. (UFRN) ; WANDERLEY NETO, A. DE O. (UFRN) ; DANTAS, T.N DE C. (UFRN) ; MOURA, E. F. (UFRN) ; SCATENA JÚNIOR, H. (UFRN)
RESUMO: Os tensoativos com sua capacidade de se adsorver em interfaces vêm sendo amplamente estudados quanto aos seus parâmetros físico-químicos, com o intuito de verificar em qual situação as moléculas tensoativas pode ser empregadas. Este trabalho tem como objetivo estudar a variação da salinidade, NaCl nas concentrações de 0,5M e 1,0M e temperatura de 30 ºC e 60 ºC na adsorção em interface líquido-gás, utilizando o 12-N,N-dietilamino-octadecenoato de sódio (AR1S), para tal estudo se utilizou um tensiômetro SensaDyne QC-6000s, que a partir dos valores da CMC encontra-se os parâmetros com o auxílio de um programa computacional simplex que gera curvas de adsorção a partir dos modelos matemáticos de Langmuir e Frumkin, no qual este apresenta melhores resultados.
PALAVRAS CHAVES: tensoativo, adsorção, parâmetros físico-químicos
INTRODUÇÃO: Os tensoativos, com sua capacidade de se adsorver em interfaces, vêm sendo amplamente empregados em diversos sistemas de interfaces físico-químicos. Estas moléculas formam filmes interfaciais a partir de estruturas de micelares com diferentes estruturas geométricas, dependendo da concentração micelar crítica (CMC). Neste trabalho se estudou a adsorção em interface líquido-gás, aplicando o tensoativo 12-N,N-dietilamino-octadecenoato de sódio (AR1S) em sistemas microemulsionado, 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 foram expressos em dinas por centímetro (dyn/cm). Os resultados deste estudo 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 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 (CASTRO 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. 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: O tensoativo AR1S foi avaliado quanto ao seu comportamento micelar e de adsorção em interface fluida, a partir de medidas de tensão superficial e isotermas de Langmuir e Frumkin (MOURA 2002).
Figura 1.
O aumento da concentração do eletrólito no meio dificulta a ação das moléculas tensoativas, na redução das forças de interação do solvente, tendo como resultado o aumento nos valores de tensão superficial no ponto de inflexão. Para tensoativos iônicos a adição de eletrólito, em baixas concentrações, favorece a queda da tensão superficial, devido à redução da repulsão elétrica, mas as curvas da Figura 01 mostra que para concentrações entre 0,5M e 1,0M de NaCl há aumento no valor da tensão superficial no ponto de inflexão, devido o aumento da competição iônica com o tensoativo. O aumento da temperatura mostra que diminui a quantidade de tensoativo para formar os agregados, pois o aumento da energia cinética do sistema favorece a diminuição na força atrativa das ligações de ponte de hidrogênio da solução aquosa, reduzindo da tensão superficial (DANTAS, 2002).
Tabela 01.
Os resultados da 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 de A, área mínima por molécula adsorvida, mostram que há boa área de adsorção (DANTAS, 2001).
CONCLUSÕES: 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, devido 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. Conclui-se que o tensoativo pode ser aplicado em outras interfaces.
AGRADECIMENTOS: Capes, CNPq, Laboratório de Tecnologia de Tensoativos do Departamento de Química-UFRN e UFRN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DANTAS, T. N. de C.; DANTAS NETO, A. A.; MOURA, M. C. P. A. Water research, 35, 9, 2219-2224, 2001.
DANTAS, T. N. de.; MOURA, E. F.; SCATENA JÚNIOR, H.; DANTAS NETO, A.A.; GURGEL, A. Colloids and Surfaces, 207, 243-252, 2002.
DANTAS, T. N. de.; DANTAS NETO A. A.; MOURA E. F. Journal Petroleum Science and Enginneering, 32, 145-149, 2001.
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.
