4.3 CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL (DSC)

Para a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), foram confeccionados 48 corpos de prova com as mesmas medidas dos utilizados na TG, 3mm de diâmetro e 1mm de profundidade. Para cada aparelho fotoativador, foram confeccionados 12 corpos de prova, três amostras de cada resina composta, sendo fotoativadas por 20s, tempo recomendado pelos fabricantes das diferentes resinas compostas.

Após serem removidas da matriz, cada amostra foi inicialmente pesada em uma balança analítica eletrônica SHIMADZU LIBROR AEG-SM, modelo AEG-45SM (capacidade 45g), SHIMADZU CORPORATION. Kyoto-Japan (FIG. 14A) e inserida em um cadinho de alumínio de 20 µl de capacidade. O cadinho possui um fundo e uma tampa (FIG. 14B), que selam a amostra dentro do cadinho (FIG. 14C). A amostra selada pelo cadinho é colocada na plataforma, dentro de um compartimento fechado em uma atmosfera de gás Nitrogênio, que tem seu fluxo monitorado durante as avaliações.

A

B C

FIGURA 14 – (A) Balança analítica eletrônica SHIMADZU LIBROR AEG-SM; (B) Cadinho de alumínio (fundo contendo amostra) e tampa; (C) Amostra selada dentro do cadinho.

Os corpos de prova, após pesagem, foram imediatamente submetidos à análise da

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polimerização térmica dos monômeros que não reagiram após a fotoativação. Uma vez que esta reação é exotérmica, a quantidade de calor liberada pelo aquecimento da amostra é proporcional à quantidade de monômeros que não reagiram e é descrita como o calor de polimerização da amostra. Quanto maior o calor liberado, menos eficiente foi a fotoativação. O equipamento utilizado foi a DSC-50 da SHIMADZU CORPORATION. Kyoto-Japan (FIG. 15A), o qual dispõe, dentro do forno (FIG. 15B), de duas plataformas, uma para a amostra e uma para a referência (FIG. 15C).

FIGURA 15 – (A) DSC-50 da SHIMADZU CORPORATION (Kyoto-Japan).

B C

FIGURA 15 – (B) O equipamento dispõe de um forno, dentro do qual há duas plataformas (C), uma para a referência e outra para a amostra.

Associados a cada uma dessas plataformas têm-se elementos aquecedores individuais, assim como dispositivos para mensurar a temperatura (termopares). A referência usada é um cadinho vazio. O forno é aquecido dentro de um regime linear de temperatura e o fluxo de calor é monitorado. Nesta avaliação, foi utilizada uma razão de aquecimento de 10°C/min, a partir da temperatura ambiente até 250°C. Quando a amostra sofre alguma transformação física e/ou química, ela irá absorver ou liberar calor. À medida que a temperatura da amostra desvia minimamente da temperatura da referência, o dispositivo detecta esta variação e reduz o fluxo de calor em uma plataforma e adiciona este fluxo de calor à outra plataforma, mantendo em zero a diferença de temperatura entre a amostra e a referência, estabelecendo um “balanço nulo”. A quantidade de energia elétrica por unidade de tempo que é necessária para o aquecimento das plataformas a fim de se manter este balanço nulo é considerada proporcional ao calor absorvido ou liberado pela amostra por unidade de tempo. Esta quantidade de energia se torna igual ao calor do evento que se deseja estudar após a correção realizada utilizando-se a constante de calibração do equipamento.

A calibração interna da DSC é normalmente baseada no ponto de fusão de metais puros. O metal utilizado para calibrar o equipamento foi o índio puro, cujo ponto de fusão é de 156,4°C segundo ANTONUCCI e TOTH (1983). Coloca -se a amostra deste metal sob um regime de aquecimento até que ele atinja seu ponto de fusão. O calor de fusão experimental do índio puro, dado pela área do pico do gráfico, é utilizado para calcular a constante de calibração levando em consideração o calor de fusão tabelado para o índio. Multiplicando-se esta constante pela quantidade de energia elétrica utilizada no aquecimento das plataformas, obtém-se o calor de polimerização liberado pela amostra de resina composta durante o regime de aquecimento em função do tempo.

Os resultados foram submetidos primeiramente à análise estatística pelos testes de Lilliefors e Bartlett para verificar a distribuição de probabilidade dos dados e a homocedasticidade de variâncias, respectivamente. Posteriormente, para análise da variável calor foram realizadas análises de variância paramétrica e comparação das médias utilizando-se o teste Tukey, em nível de 0,05 % de probabilidade, conforme Sampaio, 2002. Foram realizadas estatísticas descritivas por meio de médias e desvios padrão para mostrar tendência de comportamento da resposta avaliada. A análise estatística foi realizada utilizando–se o programa SAEG 9.1. (Sistema de análises estatísticas).

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O gráfico abaixo exemplifica as curvas obtidas por meio da técnica DSC, utilizando o resultado da reatividade residual da resina Durafill® VS (DUR) após fotoativada pelo aparelho LEC-470 I e submetida a um regime de temperatura para análise.

GRÁFICO 9 – Gráfico de curva do fluxo de calor envolvido na termopolimerização de uma amostra da resina Durafill® VS quando submetida ao tratamento com o aparelho fotoativador LEC-470 I.

5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

O ensaio foi conduzido no delineamento inteiramente casualizado com três

repetições (três corpos de prova) por grupo experimental. Foram testados quatro tratamentos distribuídos aleatoriamente, Optilux™ 500, LEC-470 I, Radii Plus e Ultra- Lume™ LED 5. Os tratamentos foram realizados em quatro tipos de resinas compostas: Durafill® VS (DUR), Tetric® Ceram (TET), Filtek™ Supreme XT (FIL) e Aelite™ LS Packable (AEL) e submetidos a avaliação. A resposta avaliada foi a quantidade de calor envolvido para a termopolimerização, em milijoules (mJ).

Verifica-se nas TABELAS 2 e 3 a distribuição de probabilidade dos dados e homogeneidade de variâncias dentro de grupos experimentais, respectivamente.

TABELA 2 - Teste de distribuição de probabilidade normal dos dados em ensaio realizado na FO-UFMG no ano 2006

Resina Valor calculado1 P*=0,05 P*=0,01 DUR 0,2548

0,242 0,275 TET 0,1905

FIL 0,2492 AEL 0,2410

1 _{Teste de Lilliefors} * _{Probabilidade}

TABELA 3 - Teste de homogeneidade de variâncias dentro de grupos experimentais em ensaio realizado na FO-UFMG no ano 2006

Resina Valor calculado1 P*=0,05 P*=0,01 DUR 8,9300

7,82 11,34 TET 2,7700

FIL 3,2096 AEL 2,0838

Teste de Bartlett * Probabilidade

Nota-se pelos resultados obtidos que os dados apresentaram distribuição normal e variâncias homogêneas (TABELAS 2 e 3). Desta forma, realizou-se a análise de variância paramétrica, conforme apresentada na tabela 4.