ASSOCIAÇÃO DE MICELAS MISTAS DE SURFACTANTES ?· ii alexandre gonçalves dal-bó associaÇÃo de micelas…

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    21-Jan-2019

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC </p> <p>PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM QUMICA </p> <p>ASSOCIAO DE MICELAS MISTAS DE SURFACTANTES </p> <p>ANINICOS COM O POLMERO HIDROFOBICAMENTE </p> <p>MODIFICADO ETIL( HIDROXIETIL) CELULOSE (EHEC) </p> <p>ALEXANDRE GONALVES DAL-B </p> <p>ORIENTADOR </p> <p>PROF. Dr. EDSON MINATTI </p> <p>CO-ORIENTADOR </p> <p> PROF. Dr. DINO ZANETTE </p> <p>Florianpolis, 08 de fevereiro de 2007. </p> <p>Livros Grtis </p> <p>http://www.livrosgratis.com.br </p> <p>Milhares de livros grtis para download. </p> <p> II</p> <p>Alexandre Gonalves Dal-B </p> <p>ASSOCIAO DE MICELAS MISTAS DE SURFACTANTES </p> <p>ANINICOS COM O POLMERO HIDROFOBICAMENTE </p> <p>MODIFICADO ETIL( HIDROXIETIL)CELULOSE (EHEC) </p> <p>Esta dissertao foi julgada e aprovada para a obteno do ttulo de Mestre em </p> <p>Qumica no Programa de Ps-Graduao em Qumica da Universidade Federal de </p> <p>Santa Catarina </p> <p>Florianpolis, 08 de fevereiro de 2007. </p> <p>____________________________ Prof. Dr. Ademir Neves </p> <p>Coordenador do Programa </p> <p>BANCA EXAMINADORA </p> <p> _______________________ Prof. Dr. Edson Minatti Orientador (UFSC) __________________________ _______________________ Prof. Dr. Nito ngelo Debacher Prof. Dr. Dino Zanette (UFSC) Co-orientador </p> <p> (UFSC) ______________________ _______________________ Prof. Dr. Sergio Duvoisin Jr. Prof. Dr. Jos Carlos Gesser (UNISUL) (UFSC) </p> <p> III</p> <p>AGRADECIMENTOS </p> <p>Ao orientador professor Dr. Edson Minatti e ao co-orientador professor Dr. </p> <p>Dino Zanette por toda dedicao, conhecimentos transmitidos e pela amizade </p> <p>adquirida ao longo do tempo. </p> <p>Aos professores Nito A. Debacher, Sergio Duvoisin Jr. e Jos C. Gesser </p> <p>que participaram da Banca Examinadora. </p> <p>Aos colegas e amigos dos laboratrios 205 e 305. </p> <p>Aos colegas de Ps-Graduao. </p> <p>Ao Jadir e a Graa pela amizade e servios prestados. </p> <p>A minha famlia por toda a confiana que foram em mim confinadas. </p> <p>A minha querida namorada Emanuela Valrio Mendes. </p> <p>Aos meus amigos ngelo Adolfo Ruzza passarinho, Arlindo Cristiano </p> <p>Felippe, Davi da Silva, Rogrio Laus e Z Luis. </p> <p>A todos os professores, que de alguma forma contriburam para o meu </p> <p>aprendizado. </p> <p>Ao CNPq pelo suporte financeiro. </p> <p>A Deus. </p> <p>Meu Muito Obrigado </p> <p> IV</p> <p>LEMBRETES </p> <p>(Carlos Drummond de Andrade) </p> <p>Se procurar bem, voc acaba encontrando </p> <p>no a explicao (duvidosa) da vida, </p> <p>mas a poesia (inexplicvel) da vida. </p> <p>Dedico esta Dissertao a trs </p> <p>pessoas muito especiais em </p> <p>minha vida: minha namorada </p> <p>Emanuela e meus pais Ari e </p> <p>Neide; as maiores fontes de </p> <p>felicidade nessa minha vida... </p> <p> V</p> <p>NDICE GERAL </p> <p>ndice de Figuras........................................................................................................VIII </p> <p>ndice de Tabelas...........................................................................................................XI </p> <p>Abreviaturas.................................................................................................................XII </p> <p>Resumo........................................................................................................................XV</p> <p>Captulo I </p> <p> Introduo.............................................................................................................1 </p> <p> 1.1. Surfactantes........................................................................................1 </p> <p> 1.2. Micelas...............................................................................................4 </p> <p> 1.3. Misturas de Surfactantes....................................................................7 </p> <p> 1.4. Polmeros............................................................................................9 </p> <p> 1.5. Celulose..............................................................................................9 </p> <p> 1.6. Solues Diludas e Semi-Diludas de EHEC..................................13 </p> <p> 1.7. Interao Polmero-Surfactante........................................................14 </p> <p>1.8. Tcnicas para Anlise da Interao Polmero-Surfactante...............19 </p> <p>1.8.1. Tenso superficial............................................................19 </p> <p>1.8.2. Condutividade Eltrica e Concentrao Micelar </p> <p>Crtica (cmc)...................................................................21 </p> <p>1.8.3. Condutividade Eltrica de Complexos </p> <p> Polmero-Surfactante......................................................22 </p> <p>1.8.4. Transmitncia.................................................................23 </p> <p>1.8.5. Viscosidade.....................................................................24</p> <p>Relevncias e Objetivos......................................................................................26 </p> <p>Captulo II </p> <p>Parte Experimental.............................................................................................28 </p> <p> 2.1. Materiais e Reagentes.....................................................................28</p> <p> 2.2. Equipamentos e Mtodos Utilizados................................................29 </p> <p> VI</p> <p>2.2.1. Mtodo Turbidimtrico......................................................29 </p> <p>2.2.2. Mtodo Viscosimtrico...................................................... 29 </p> <p>2.2.3. Mtodo Tensiomtrico........................................................29 </p> <p>2.2.4. Mtodo Condutivimtrico....................................................30 </p> <p>2.2.5. Mtodo Espectrofotomtrico...............................................30 </p> <p>Captulo III </p> <p>Resultados e Discusses.....................................................................................31 </p> <p> 3.1. Turbidimetria da EHEC...................................................................31 </p> <p> 3.2. Determinao do Regime de Concentrao da EHEC....................32 </p> <p> 3.3. Tenso Superficial...........................................................................33 3.3.1. Tenso Superficial de Misturas de SDS e EHEC...............33 3.3.2. Tenso Superficial de Misturas de SDoD e EHEC............35 </p> <p> 3.3.3. Tenso Superficial de Misturas de SDS-SDoD e EHEC...36 </p> <p> 3.3.4. Adsoro na Interface........................................................37 </p> <p> 3.4. Condutividade Eltrica....................................................................38 3.4.1. Condutividade Eltrica de Misturas de SDS e SDoD na </p> <p>Ausncia de EHEC............................................................38 </p> <p>3.4.2. Grau de Ionizaao de Misturas de SDS e SDoD na </p> <p>Ausncia de EHEC............................................................42 </p> <p>3.4.3. Comportamento Ideal para Mistura SDS e SDoD na </p> <p>Ausncia de EHEC............................................................44 </p> <p>3.4.4. Condutividade Eltrica de Misturas de SDS e SDoD na </p> <p>Presena de EHEC............................................................45 </p> <p>3.4.5. Comportamento Ideal para Mistura SDS e SDoD na </p> <p>Presena de EHEC............................................................48 </p> <p> VII</p> <p>3.5. Medidas de psp Obtidas por Condutividade Eltrica e Tenso </p> <p>Superficial.......................................................................................50 </p> <p>3.6. Variao da Concentrao do Polmero EHEC em Frao Molar </p> <p>Constante da Mistura SDS-SDoD...................................................51 </p> <p> 3.7. Transmitncia..................................................................................54 </p> <p>Captulo IV </p> <p>Concluses..........................................................................................................59 </p> <p>Referncias Bibliogrficas..................................................................................60 </p> <p> VIII</p> <p>NDICE DE FIGURAS </p> <p>Figura 1. Estrutura do surfactante (SDoD). 1 </p> <p>Figura 2. Seco transversal de uma micela inica esfrica tpica. 4 </p> <p>Figura 3. Equilbrio de formao de micelas em soluo. 5 </p> <p>Figura 4. Algumas tcnicas utilizadas para determinao da cmc. 6 </p> <p>Figura 5. Representao do modelo de Stigter para a estrutura micelar. 7 </p> <p>Figura 6. Representao esquemtica de uma soluo contendo dois tipos de </p> <p>surfactantes. </p> <p>8 </p> <p>Figura 7. Estrutura da celulose in-natura e visualizao das ligaes de </p> <p>hidrognio que mantm as cadeias adjacentes juntas. </p> <p>11</p> <p>Figura 8. Ilustrao de reaes tpicas de obteno de teres de celulose. 12</p> <p>Figura 9. Representaes dos regimes de concentraes. 14</p> <p>Figura 10. Estrutura da etil(hidroxietil) celulose, EHEC. 16</p> <p>Figura 11. Viscosidade reduzida vs. [SDS] em presena de diferentes [EHEC]. 17</p> <p>Figura 12. Modelo de associao EHEC-SDS proposto por interpretao de </p> <p>medidas de viscosidade. </p> <p>17</p> <p>Figura 13. Curva de tenso superficial vs. [surf.] mostrando a cmc. 20</p> <p>Figura 14. Tenso superficial vs. Log da [surfactante] mostrando cac e psp na </p> <p>presena de polmero. </p> <p>20</p> <p>Figura 15. Perfil de condutividade especfica versus [surfactante] indicando a </p> <p>cmc e formao de micelas. </p> <p>22</p> <p>Figura 16. Condutividade especfica versus [surfactante] em presena de </p> <p>polmero. </p> <p>23</p> <p> IX</p> <p>Figura 17. Perfil de viscosidade reduzida em funo das concentraes diludas </p> <p>de EHEC em 20 mM de tampo borato, pH 9.20. </p> <p>32</p> <p>Figura 18. Tenso superficial do SDS na ausncia e em presena de EHEC. 34</p> <p>Figura 19. Tenso superficial do SDoD na ausncia e em presena de EHEC. 36</p> <p>Figura 20. Tenso superficial na presena de EHEC em funo da [surf.] </p> <p>obtidos nas fraes molares de SDS. </p> <p>37</p> <p>Figura 21. Condutividade especfica vs. [SDoD] na ausncia de EHEC 40</p> <p>Figura 22. Condutividade especfica vs. [SDS] na ausncia de EHEC. 40</p> <p>Figura 23. Condutividade especfica vs. [SDoD + SDS] na ausncia de EHEC. 41</p> <p>Figura 24. Variao da cmc da mistura SDS-SDoD em funo da frao molar </p> <p>de SDoD mostrando o comportamento ideal da mistura. </p> <p>44</p> <p>Figura 25. Variao da composio monomrica das micelas mistas segundo a </p> <p>teoria da soluo ideal em funo da frao molar de SDoD. </p> <p>45</p> <p>Figura 26. Condutividade especfica em presena de 0,1% (m/v) de EHEC em </p> <p>20 mM de tampo borato/NaOH, pH 9,2 a 250C em funo da [surf.] </p> <p>obtidos para diferentes fraes molares de SDS. </p> <p>46</p> <p>Figura 27. Variao da cac da mistura SDS-SDoD em funo da frao molar </p> <p>de SDoD em presena de 0,1% (m/v) de EHEC mostrando o </p> <p>comportamento ideal da mistura. </p> <p>49</p> <p>Figura 28. Variao do psp da mistura SDS-SDoD, medidos por condutividade </p> <p>eltrica e por tenso superficial em funo da frao molar de </p> <p>SDoD em 0,1 % (m/v) de EHEC. </p> <p>50</p> <p>Figura 29. Variao do primeiro e segundo ponto de inflexo, cac e psp, em </p> <p>funo da concentrao de EHEC, obtidos para diferentes fraes </p> <p>molares de SDoD medido por condutividade eltrica. </p> <p>52</p> <p>Figura 30. Perfil de transmitncia em presena de 0,1% (m/v) de EHEC em </p> <p>funo da [surf.] obtido para frao molar fixa 0,50 de SDoD. </p> <p>54</p> <p> X</p> <p>Figura 31. Medida de transmitncia e condutividade eltrica em funo da </p> <p>[SDS] em presena de 0,1% (m/v) de EHEC. </p> <p>55</p> <p>Figura 32. Variao da cac da mistura SDS-SDoD com a frao molar de </p> <p>SDoD, em presena de 0,1% (m/v) de EHEC obtidos por </p> <p>transmitncia. </p> <p>56</p> <p>Figura 33. Medida de viscosidade reduzida e Transmitncia em funo da </p> <p>[SDS] na presena de 0,2% EHEC em ambos os perfis. </p> <p>57</p> <p>Figura 34. Perfis de transmitncia na ausncia de EHEC em 20mM de tampo </p> <p>borato/NaOH, pH 9.20, a 25 C em funo da [surf.] obtidos para </p> <p>SDS e SDoD. </p> <p>58</p> <p> XI</p> <p>NDICE DE TABELAS </p> <p>Tabela 1. Classificao e alguns exemplos de surfactantes. 3 </p> <p>Tabela 2. Aplicaes comerciais de teres de celulose. 12</p> <p>Tabela 3. Grandeza e terminologia utilizadas na viscosimetria de solues </p> <p>diludas. </p> <p>25</p> <p>Tabela 4. Parmetros obtidos a partir dos perfis de tenso superficial para </p> <p>misturas SDS-SDoD em presena de 0,1% (m/v) de EHEC. </p> <p>38</p> <p>Tabela 5. Parmetros de micelizao obtidos por condutividade eltrica </p> <p> para misturas de SDS e SDoD na ausncia de EHEC. </p> <p>43</p> <p>Tabela 6. Parmetros de micelizao obtidos por condutividade eltrica </p> <p> para misturas de SDS e SDoD em presena de EHEC. </p> <p>48</p> <p> XII</p> <p>ABREVIATURAS </p> <p>EHEC Etil(hidroxietil) celulose </p> <p>SDS Dodecilsulfato de Sdio </p> <p>SDoD Dodecanoato de Sdio </p> <p>SDeC Decanoato de Sdio </p> <p>Surf. Surfactante </p> <p>cmc Concentrao Micelar Crtica </p> <p>cac Concentrao de Agregao Crtica </p> <p>psp Ponto de Saturao do Polmero </p> <p>DoTAB Brometo de Dodeciltrimetilamnio </p> <p>CTAB Brometo de Cetiltrimetilamnio </p> <p>cmcA Concentrao Micelar Crtica do Surfactante A </p> <p>cmcB Concentrao Micelar Crtica do Surfactante B </p> <p>cmcExp Concentrao Micelar Crtica Experimental para uma Mistura de Surf. </p> <p>cmcIdeal Concentrao Micelar Crtica segundo a Teoria da Soluo ideal Frao Molar A Frao Molar do Surfactante A na Soluo B Frao Molar do Surfactante B na Soluo </p> <p>x Frao de Monmeros do Surfactante na Micela xA Frao de Monmeros do Surfactante A na Micela </p> <p>xB Frao de Monmeros do Surfactante B na Micela </p> <p>DSalquil Grau de substituio de grupos alquil </p> <p>MSEO Grau de substituio molar de grupos xido de etileno </p> <p>vs. Versus </p> <p>MC Metilcelulose </p> <p>MHEC Metil(hidroxietil) celulose </p> <p>MHPC Metil(hidroxipropil) celulose </p> <p>HEC Hidroxietil celulose </p> <p>HPC Hidroxipropil celulose </p> <p>CMC Carboximetil celulose </p> <p> XIII</p> <p>c* Concentrao crtica (overlap) </p> <p>[] Viscosidade intrnseca </p> <p>wM Massa molar ponderal mdia </p> <p>NA Nmero de Avogadro </p> <p>Rg Raio de giro </p> <p>Rh Raio hidrodinmico </p> <p>A2 Segundo coeficiente virial </p> <p> Tenso Superficial </p> <p>PEO Poli(xido de etileno) </p> <p> Excesso de surfactante na superfcie </p> <p> Grau de Ionizao </p> <p>m Condutividade molar </p> <p>SI Sistema Internacional </p> <p> Ohms </p> <p> Condutividade Especfica </p> <p>S1 Coeficiente Angular do Perfil de Condutividade Especfica vs. [surf] </p> <p> abaixo da cmc e/ou cac na presena de polmero </p> <p>S2 Coeficiente Angular do Perfil de Condutividade Especfica vs. [surf] </p> <p> entre a cac e o psp </p> <p>S3 Coeficiente Angular do Perfil de Condutividade Especfica vs. [surf] </p> <p> acima da cmc e/ou psp na presena de polmero </p> <p>1 Grau de Ionizao das Micelas (S3/S1) </p> <p>2 Grau de Ionizao dos Complexos Polmero-Surfactante (S2/S1) </p> <p>P0 Feixe de energia da Radiao Incidente </p> <p>P Feixe de energia da Radiao Emergente </p> <p>T Transmitncia </p> <p>red Viscosidade Reduzida </p> <p> [ ] Concentrao em mol.L-1 </p> <p>M Molaridade </p> <p>mM Milimolar </p>...

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