SISTEMAS COLOIDAIS: CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Jhony Candeia Littig Pereira

PRÁTICA 7: SISTEMAS COLOIDAIS: CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA (CMC)

VITÓRIA

2018

1. Introdução

Surfactante ou tensoativo é um tipo de molécula que tem caráter anfifílico, ou seja, uma parte apolar e outra polar. Comumente ela tem uma cauda apolar (região hidrofóbica) originada de uma cadeia carbônica linear, ramificada ou com partes cíclicas e uma cabeça polar (região hidrofílica).

No nosso dia a dia existem algumas moléculas que apresentam essas características, como o sabão. Ao utilizar a gordura animal que contem triglicerídeos para fazer uma reação com soda cáustica sob aquecimento, é gerado um sal de ácido graxo (sabão). Essa reação é chamada de saponificação. [1]

[pic 1]

Figura 1: Reação de saponificação. [1]

Ao adicionar um tensoativo em solução aquosa temos uma associação espontânea a partir de uma determinada concentração, denominada concentração micelar crítica (CMC). Como o próprio nome diz, nessa concentração há a formação de micelas que são grandes agregados moleculares de dimensões coloidais. Essas estruturas são termodinamicamente estáveis e de fácil reprodução.

[pic 2]

Figura 2: Representação de uma micela.

A formação das micelas gera mudança nas propriedades físicas da solução, como espalhamento de luz, viscosidade, condutividade elétrica, tensão superficial e outros. A mudança de maior importância é a possibilidade de solubilizar solutos de diferentes características. [2]

Uma das formas de encontrar a CMC de um surfactante é ao se analisar o comportamento da sua condutividade conforme a concentração do surfactante aumenta. Antes de atingir a CMC, o surfactante aumenta consideravelmente a condutividade da solução já que seus monômeros são considerados eletrólitos fortes, porém, ao atingir e ultrapassar a CMC, esse aumento se torna mais brando pela formação das micelas, podendo ser perceptivo pela diminuição do coeficiente angular da reta após atingir a concentração micelar crítica. [3]

2. Objetivos

O objetivo desse trabalho é medir experimentalmente qual a concentração micelar crítica (CMC) do surfactante dodecilsulfato de sódio (SDS) em água e em uma solução salina.

3. Procedimentos

3.1 Determinação da CMC do surfactante

Foi colocado 200 mL de água destilada para ferver com o objetivo de retirar o CO2 dissolvido. Desses 200 mL, 50 mL foram utilizados para preparar uma solução de 40 mmol/L do dodecilsufato de sódio (SDS).

Em seguida, foi adicionado 50 mL da água isenta de CO2 em um bequer de 100 mL e colocado para agitar. A solução de SDS 40 mmol/L foi passada para uma bureta e a mesma colocada acima do bequer que contem água.

A cada 20s, adicionou-se 2 mL da solução de SDS e, com o auxilio de um condutivimetro previamente calibrado, foi medido a condutividade da solução de água isenta de CO2 e da solução a cada adição de 2 mL de SDS. A solução final deverá ter uma concentração de 20 mmol/L de SDS.

3.2 Efeito de aditivos

Utilizando a água isenta de CO2, foi preparado 100 mL de uma solução de NaCl 20 mmol/L. Da mesma forma do procedimento anterior, foi adicionado os 50 mL da solução de NaCl em um bequer e colocado para agitar. Com os outros 50 mL, foram preparados outras solução de SDS 40 mmol/L e passada para uma bureta.

A cada 20s, adicionou-se 2 mL da solução de SDS e, com o auxilio de um condutivimetro previamente calibrado, foi medido a condutividade da solução salina e da solução a cada adição de 2 mL de SDS. A solução final deverá ter uma concentração de 20 mmol/L de SDS.

4. Resultados e Discussões

4.1 Determinação da CMC do surfactante

Como descrito nos procedimentos, foi medido a condutividade da água isenta de CO2 e da solução resultante após cada adição de 2 mL de SDS 40 mmol/L. Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1: Valores de condutividade em µS/cm para as soluções de diferentes concentrações de SDS.

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