1
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA – UFBA
Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento Sustentável – ICADS
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA DE
TENSOATIVOS POR COONDUTOMETRIA
Barreiras / BA
outubro de 2010
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Guias e Dicas
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Encontrar documentos
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Videoaulas
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Quiz
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Esse trabalho descreve a determinação da concentração micelar crítica de um tensoativo comumente utilizado (o dodecilsulfato de sódio) utilizando condutometria
Tipologia: Notas de estudo
Antes de 2010
Em oferta
Oferta por tempo limitado
Compartilhado em 16/11/2010
raquel-cardoso-machado-2 🇧🇷
5
(1)4 documentos
1 / 10
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Em oferta
Documentos relacionados
Pré-visualização parcial do texto
Baixe Relatório de CMC e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA – UFBA
Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento Sustentável – ICADS
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA DE
TENSOATIVOS POR COONDUTOMETRIA
Barreiras / BA outubro de 2010
RAQUEL CARDOSO MACHADO
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA DE
TENSOATIVOS POR COONDUTOMETRIA
Relatório apresentado à Universidade Federal da Bahia / ICAD, como requisito de avaliação parcial do componente curricular Físico-Química Experimental sob orientação do Professor Jacques Antônio de Miranda
Barreiras / BA outubro de 2010
1 INTRODUÇÃO
Surfactantes são tensoativos, compostos anfifílicos que tendem a se aglomerar em micelas, e que apresentam duas regiões distintas e características: uma hidrifílica e outra hidrofóbica 1. A região hidrofílica é parte da molécula de natureza polar ou iônica e indica que esta região apresenta solubilidade significativa em água. A região hidrofóbica indica que parte da molécula é de natureza apolar, indicando que essa solução não apresenta solubilidade em água 2. Em solução aquosa, essas regiões se associam espontaneamente, de modo que a parte polar fica submersa em água e a parte apolar permanece voltada para o ar. Essa associação se dá a partir de uma determinada concentração, chamada de concentração micelar crítica (CMC). Acima dessa concentração as moléculas do surfactante tendem a se aglomerar formando micelas (contendo geralmente 60 a 100 moléculas de tensoativo) e abaixo dessa concentração, o tensoativo encontra-se na forma de monômeros 2. Tipicamente, os tensoativos possuem a estrutura R – X, na qual R é uma cadeia de hidrocarboneto, variando entre 8 a 18 carbonos e X é o grupo polar. A depender desse grupo polar, os tensoativos podem ser classificados (ver Figura 1) em não-iônicos, catiônicos, aniônicos ou anfóteros 1.
Figura 1. Classificação de alguns exemplos de surfactantes. O dodecilsulfato de sódio está inserido na classe dos tensoativos aniônicos, e estes, do ponto de vista econômico são os que mais se destacam
O tipo de tensoativo, isto é, o tamanho da cadeia do hidrocarboneto agregada às condições do meio, tais como a concentração iônica, temperatura etc, são importantes para a determinação da CMC 2. Como a formação das
micelas é acompanhada por alterações no comportamento de algumas das várias propriedades físicas (tais como, espalhamento de luz, viscosidade, condutividade elétrica, tensão superficial, pressão osmótica e capacidade de solubilização de solutos), a CMC pode então ser determinada por meio dessas alterações 1. O tensoativo dodecilsulfato de sódio (SDS), é um composto anfifílico, considerado um tensoativo aniônico muito utilizado. Quando presente em meio aquoso, a solução apresenta alterações significativas, principalmente no que se refere à tensão superficial, pois sua diminuição permite o aumento da solubilidade de hidrocarbonetos e de outros compostos orgânicos de baixa polaridade 3. Essa função solubilizadora que as micelas podem exercer e a representação quantitativa da CMC é o que as tornam importantes nos processos industriais 4. Os métodos comumente utilizados para a determinação da concentração micelar crítica são tensão superficial, espectrometria, fluorescência, técnica de espalhamento de luz ressonante e condutividade elétrica, dentro outros 2-4.
Neste trabalho será determinada a Concentração Micelar Crítica (CMC), em soluções constituídas pelo soluto dodecilsulfato de sódio em água, e logo após em solução aquosa de cloreto de sódio, por medidas de condutividade.
2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
2.1 Materiais e reagentes
Para a realização dos experimentos foram utilizados os seguintes reagentes de padrão analítico: Cloreto de sódio; dodecilsulfato de sódio. Utilizando os reagentes a cima citados, foram preparadas soluções de cloreto de sódio 0,01 mol.L-1^ e dodecilsulfato de sódio 0,04 mol.L-1. Para as medidas de condutividade foi utilizado um condutivímetro com célula de condutância.
2.2 Metodologia
moléculas do surfactante no meio aquoso, pois apenas uma fração de íons fica livre em solução, isto é, a micela não é completamente ionizada, sendo este comportamento, típico de eletrólitos fracos 2-5. O gráfico 1 (b) ilustra a adição do tensoativo, os monômeros, o ponto correspondente à CMC e a formação das micelas em solução com o aumento da condutividade.
Gráfico 1. (a) Variação da condutividade equivalente, devido à variação da concentração de SDS adicionado em água. (b) Esquema do comportamento da condutividade específica abaixo da CMC, na CMC e após a CMC.
O ponto intercepto entre as duas retas - que é o equivalente a CMC 1 – para o Gráfico 1, é igual a 5,28 x 10-3^ mol.L-1. O valor teórico referente à CMC reportado na literatura^1 é igual a 8,00 x 10-3^ mol. L-1, sendo notória a diferença entre o valor experimental e teórico. Essa diferença entre os valores pode ser atribuída às condições experimentais nas quais os experimentos foram realizados. Não houve um rigor, por exemplo, no controle da temperatura no ambiente no qual foram realizados os experimentos, e esse é um fator que pode ter influenciado os resultados, haja vista que a condutância no condutivímetro era dada para uma temperatura de 25ºC. Na determinação da CMC, outros fatores além do controle da temperatura são importantes, tais como a concentração iônica e o tamanho da cadeia do surfactante, por isso
0,0000 0,0025 0,0050 0,0075 0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
Condutividade específica, S.cm
[SDS], M (a) (b)
CMC 1 = 5,28 x 10-^3 mol. L-^1
que as relações com os reagentes e com as soluções preparadas devem ser consideradas.
O comportamento do gráfico 2 possui algumas diferenças em relação ao gráfico 1. O tensoativo foi adicionado a um sal, o cloreto de sódio 0,01 mol. L- e apesar de a linearidade do gráfico ser distinta do gráfico anterior, pode-se perceber as duas tendências de retas, e a intercessão entre elas, correspondente à concentração micelar crítica, CMC2.
Gráfico 2. Variação da condutividade equivalente, devido à variação da concentração de SDS adicionado em cloreto de sódio 0,01 mol.L-1.
Pode-se inferir a respeito da CMC 2 que seu valor para esse sistema é muito menor do que o valor previsto pela literatura (CMC 2 = 3,74 mol.L-1) e menor também que a CMC 1 para o sistema anterior. Nesse caso, as considerações antes e depois do ponto da CMC são as mesmas: abaixo do ponto correspondente a CMC, a alteração da condutividade é devida à adição de moléculas do surfactante no meio aquoso, pois apenas uma fração de íons fica livre em solução, isto é, a micela não é completamente ionizada, e acima do ponto correspondente, a variação de condutividade é conseqüência do aumento das micelas em solução.
Nos dois casos (uso de água e cloreto de sódio), o fato de as micelas formarem-se acima do ponto da CMC, indica que a variação de entropia que
(^1140) 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 0,055 0, 11451150
11551160
11651170
11751180
11851190
11951200
12051210
12151220
12251230
Condutividade específica S.cm
[SDS]. 10-1^ M
CMC 2 = 3,0 x 10-^2 mol. L-^1
Em cloreto de sódio, o valor da CMC encontrado (3,74mmol.L-1) também menor do que o valor teórico, devido as condições experimentais, mas também menor porque a presença de íons em solução diminui o valor da CMC devido a competição entre os íons com a parte polar do tensoativo.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] SANTOS, F.K.G. et al. Determinação da concentração micelar crítica de tensoativos obtidos a partir de óleos vegetais para uso na recuperação avançada de petróleo. In: P & D PETRO, 4., 2007. Campinas. Anais do 4º P & DPETRO , Campinas: ABPG, 2007.
[2] 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.
[3] RANGEL, R.N. Práticas de Físico-Química. 3. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2006. [4] OLIVEIRA, H.P.M. et al. Determinação da Concentração Micelar Crítica de surfactantes (CMC) usando a técnica de Espalhamento de Luz Ressonante (RLS). In: Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, 31., 2008. Anais da 31ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química : SBQ, 2008.
[5] QMCQEB. Surfactantes e Micelas : um modelo de aula virtual. Disponível em http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/sala_de_aula_surfactantes.html_._ Acesso em 06 de setembro de 2010.
[6] ATKINS, P.; PAULA, J. Físico-Química. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008.