ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRITICA (CMC) EM ELETRÓLITOS ALCALINOS CONTENDO ZINCO.
AUTORES: FARIAS, E. X. (DQAFQ-UFC) ; MAGALHÃES, A. C. (DQAFQ-UFC) ; BEZERRA, F. M. L. (DENA-UFC)
RESUMO: Realizaram-se titulações condutimétricas para determinação da concentração micelar crítica (CMC) em eletrólitos alcalinos de zinco. Dois aditivos foram utilizados como titulantes: brometo de cetil trimetil amônio (BCTA) e o dodecil sulfato de sódio (SDS). Determinaram-se as CMC’s em água. No eletrólito alcalino a base de ZnO-NaOH, os resultados demonstraram que a condutância diminui linearmente com a concentração dos aditivos não apresentando portanto CMC. Isto implicará em baixos rendimentos coulômbicos. Correlação futura será feita comparando a quantidade de aditivo, rendimento coulômbico e qualidade do eletrodepósito.
PALAVRAS CHAVES: zinco, alcalino, cmc
INTRODUÇÃO: Surfactantes ou tensoativos são moléculas que possuem regiões estruturais hidrofílica e hidrofóbica, que se associam em solução aquosa a partir de uma determinada concentração denominada concentração micelar crítica (CMC) (MARTINÉZ et all, 2000, MORAES, 2004). A esses agregados, dá-se o nome de micelas. Geralmente, em solução aquosa, as moléculas do tensoativo agregam-se formando uma esfera com caudas hidrofóbicas voltadas para o seu interior e os grupos hidrofílicos ou carregados, voltados para fora. A formação de micelas pode ser determinada por mudanças distintas em várias propriedades físicas tais como espalhamento de luz, viscosidade, condutividade elétrica, tensão superficial, pressão osmótica e capacidade de solubilização de solutos. Em processos de eletrodeposição a condutância da solução está intrinsecamente ligada aos rendimentos dos processos coulômbicos. Os surfactantes são empregados como aditivos para minimizar os efeitos da adsorção de bolhas que podem comprometer o eletrodepósito (MAGALHÃES, 1994). A utilização de aditivos acima da concentração micelar critica (CMC) provoca queda do rendimento coulômbico, haja vista que acima dessa concentração, as moléculas do tensoativo formam grandes agregados moleculares de dimensões coloidais que tendem a diminuir a condutividade dos banhos com conseqüente diminuição dos rendimentos coulômbicos. Com base no exposto, realizou-se a determinação das CMC’s em eletrólitos alcalinos de zinco utilizando como aditivos o Brometo de cetil trimetilamônio (BCTA) e o Dodecil sulfato de sódio (SDS) através de titulações condutimétricas.
MATERIAL E MÉTODOS: Realizaram-se titulações condutimétricas de banhos alcalinos contendo zinco com os aditivos BCTA e SDS como titulante. Inicialmente titulou-se água destilada para comparação e depois os eletrólitos. Os eletrólitos foram soluções de NaOH e NaOH-ZnO. A proporção dos componentes do eletrólito é aquela descrita para processos de eletrodeposição de zinco na indústria (SURTEC, 2006). Utilizou-se um condutivímetro Schott Glaswerke Mainz. As CMC’s foram calculadas pelas intersecções das retas obtidas a partir dos gráficos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Constatou-se que as CMC’s foram 0,97 mM e 5,16 mM em água utilizando o aditivo BCTA e SDS respectivamente (Figuras 1a e 1b). Valores semelhantes para a CMC foram obtidos em idênticas condições (MAGALHÃES, 1994) e (TAVARES, 2008). Porém, no eletrólito alcalino contendo zinco (Figuras 2a e 2b) verificou-se a diminuição da condutância da solução, sendo para ambos uma relação linear (Figuras 2a e 2b). O complexo tetrahidroxi zincato [Zn(OH)4=], interage com os aditivos de forma a diminuir a condutância.
CONCLUSÕES: Verificou-se que a condutância do eletrólito alcalino diminuiu proporcionalmente com o aumento da concentração dos aditivos. Para este eletrólito sua utilização é prejudicial, pois afeta diretamente sua condutividade, o que implicará em baixos rendimentos coulômbicos. Correlação futura será feita comparando a quantidade de aditivo, rendimento coulômbico e qualidade do eletrodepósito.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a Universidade Federal do Ceará pelo suporte concedido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: MAGALHÃES, Antonio Carlos. Efeito dos aditivos brometo de cetil trimetil amônio e brometo de cetil piridínio na eletrodeposição de zinco sobre aço carbono no eletrólito a base metanosulfonato. 1994. Tese (doutorado em Química Analítica) – Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1994.
Manual de práticas, José Rogério Pontes Tavares, 2008. Disponivel em http://www.labufc.com.br. Acesso em 19 mai. 2009.
Manual Técnico SurTec : Tratamentos de superfícies. Organizado, atualizado e revisado por Roberto Motta de Sillos. -- 2ª ed. – São Bernardo do Campo, SP : SurTec do Brasil, 2006. Disponível em http://www.surtec.com.br. Acesso em: 19 mai. 2009
MARTINEZ, R. C.; GONZALO, E. R.; CORDERO, B. M.; PAVÓN, J. L.; PINTO, C. G.; LESPADA, E. F.; Surfactant cloud point extraction and preconcentration of organic compounds prior to chromatography and capillary electrophoresis. Journal of chromatography, v. 902, n. 1, p. 251-265, 2000.
MORAES, S. L.; REZENDE, M. O. O. Determinação da concentração micelar crítica de ácidos húmicos por medidas de condutividade e espectroscopia. Química Nova, v. 27, n.5, p. 701-705, 2004.
