O Departamento de Ciências Exatas e Educação

[pic 1]

Universidade Federal de Santa Catarina - Centro de Blumenau Departamento de Ciências Exatas e Educação CEE5605 – Físico-Química Experimental

DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE INTRÍNSECA E DA MASSA

MOLAR DE UM POLÍMERO

Objetivo: Mensurar a viscosidade relativa, específica, reduzida e intrínseca para as soluções de Poli(óxido de etileno). Determinar a massa molar do Poli(óxido de etileno) através de medidas de viscosidade intrínseca. Definir a constante de Huggins (kH). Calcular a concentração de overlap do Poli(óxido de etileno). Aplicar os formalismos de Huggins e Kraemer no tratamento dos dados. 

Palavras-chave: Poli(óxido de etileno), viscosidade, massa molar

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A partir de uma solução estoque do polímero Poli(óxido de etileno) (PEO) (c = 5,0 mg/mL), representado na figura 1, foram preparadas 8 soluções em diferentes concentrações que foram avolumadas em balões de 25 mL. As respectivas concentrações foram: 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 e 1,4 mg/mL. O viscosímetro capilar Cannon Fenske foi fixado no suporte universal com auxílio de uma garra metálica, conforme ilustrado na figura abaixo (figura 2). A primeira medição ocorreu somente com o solvente (água), onde foram pipetados 10 mL (pipeta volumétrica) para a parte B do viscosímetro, após foi inserido um pipetador do tipo pi-pump para levar a líquido acima do menisco 1 e neste momento o pipetador foi removido para que o líquido fosse capaz de descer por gravidade. No momento em que o líquido chegou no menisco 1 o cronômetro foi ativado e desativado assim que chegou no menisco 2. Todas as análises foram realizadas em duplicata, anotando-se o tempo em segundos. Além disso, as análises sucederam da solução mais diluída para a mais concentrada.

Figura 1. Poli(óxido de etileno) (PEO)

[pic 2]

Fonte: Elaborado pelas autoras

Figura 2. Sistema montado com o viscosímetro capilar Cannon Fenske

 [pic 3]

Fonte: Elaborado pelas autoras

Na tabela 1 são apresentados o tempo médio de escoamento do solvente e soluções, bem como o tempo marcado nas duplicatas do experimento.  

Tabela 1. Tempo de escoamento do solvente e soluções no viscosímetro capilar Cannon Fenske

Composto	Tempo de Escoamento
Tempo 1 (segundos)	Tempo 2  (segundos)	Tempo médio (segundos)
Solvente (água)	129,066	129,079	129,072
Solução (0,1 mg/mL)	132,099	137,043	134,571
Solução (0,2 mg/mL)	138,036	138,050	138,268
Solução (0,4 mg/mL)	146,073	147,045	146,559
Solução (0,6 mg/mL)	156,039	153,024	154,532
Solução (0,8 mg/mL)	158,065	159,093	158,579
Solução (1,0 mg/mL)	164,048	167,050	165,549
Solução (1,2 mg/mL	176,042	178,066	177,054
Solução (1,4 mg/mL)	186,000	187,046	186,523

Na tabela 3 são apresentados os valores de concentração do composto, e seus valores calculados de viscosidade relativa, específica, reduzida e ln(viscosidade relativa)/concentração da solução. Para obter-se esses resultados, as equações utilizadas estão expostas na tabela 2.

Tabela 2. Equações para os cálculos de viscosidade.

Equações
Viscosidade Relativa	Viscosidade Específica	Viscosidade Reduzida	ln(rel)/c	Coeficiente de Huggins KH
ηrel = tsolução/tsolvente	ηesp = ηrel - 1	ηred = ηesp/c	ln(ηrel)/c	coeficiente angular = KH * (η)2

Tabela 3. Viscosidade relativa, específica, reduzida e ln da viscosidade relativa das soluções.

Composto	Viscosidade
Viscosidade Relativa	Viscosidade Específica	Viscosidade Reduzida (mL/mg)	ln(rel)/c (mL/mg)
Solução (0,1 mg/mL)	1,0426	0,0426	0,426001	0,417177
Solução (0,2 mg/mL)	1,0695	0,0695	0,347499	0,335955
Solução (0,4 mg/mL)	1,135478	0,135478	0,338695	0,317635
Solução (0,6 mg/mL)	1,197246	0,197246	0,328743	0,300039
Solução (0,8 mg/mL)	1,228604	0,228604	0,285755	0,257348
Solução (1,0 mg/mL)	1,282605	0,282605	0,282605	0,248893
Solução (1,2 mg/mL	1,371741	0,371741	0,309784	0,263400
Solução (1,4 mg/mL)	1,445103	0,445103	0,317930	0,262986