Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
30a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Estudo da Físico-Química de Filmes ultrafinos de petróleo sobre água
Vinícius Curcino Carvalho. Vieira1 (PG)*, Divinomar Severino1 (PQ) e Maurício da Silva Baptista1 (PQ) vinicius_curcino@yahoo.com.br
1Instituto de Química – USP, Av. Prof. Lineu Prestes, 748, Bloco 12sup. Sala 1262. Cidade Universitária, São Paulo- SP.
Palavras Chave: tensão superficial, pressão de superfície, fluorescência.
Introdução
O problema das manchas de petróleo sobre água é de grande importância ambiental. O entendimento das propriedades físico-químicas na interface dos filmes de petróleo pode levar ao desenvolvimento de novas tecnologias para controlar a dispersão destas manchas1. Petróleo apresenta em sua composição asfaltenos e resinas polares com propriedades surfactantes que contribui para a formação de filmes finos e para o espalhamento sobre a superfície da água. A caracterização destes filmes pode ser feita através de medidas de tensão superficial, pressão de superfície numa balança de Langmuir e técnicas baseadas nas propriedades espectroscópicas do petróleo2.
Resultados e Discussão
Observa-se que a intensidade de fluorescência em filmes finos de petróleo é inversamente proporcional à tensão superficial, ou seja, à medida que aumenta a quantidade de petróleo na superfície da água a tensão superficial diminui e a intensidade de fluorescência aumenta (Figura 1). Sendo estes dados consistentes com a formação de um filme fino.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 44
46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76
massa de petróleo (µg)
Tensão Superficial (dyn/cm) 0
500 1000 1500 2000 2500
Intensidade Fluorescência ( Imáx )
Figura1: Tensão superficial e Intensidade de fluorescência versus quantidade medidos na superfície do filme de petróleo .
Os dados de fluorescência mostram patamares distintos, sugerindo que a intensidade de emissão tem
relação com as alterações de estado do filme de petróleo na superfície da água. Assim a fluorescência do filme como a tensão superficial, podem auxiliar na avaliação da estrutura de filmes na superfície da água. Calculando a pressão de superfície, a partir dos dados de tensão superficial e plotando versus a área por molécula (Figura 2), observam-se patamares de transição no filme. Em cada um deles deve ocorrer à passagem pelos estados gasoso, líquido expandido ou condensado e sólido.
1 1 0 1 0 0
5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0
1 2 0
2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8
Pressão de Superfície/mN.m-1
Á r e a p o r m o l é c u l a / A2
Pressão de Superfície/mN.m-1
Á r e a p o r m o l é c u l a / A2
Figura 2: Isoterma pressão-área para um filme de petróleo sobre uma superfície aquosa.Considerou-se uma massa molar média de 10.000 g/mol para o petróleo.
Conclusões
A adição de petróleo puro ou dissolvido em clorofórmio sobre uma superfície aquosa leva à diminuição da tensão superficial e um aumento da intensidade de fluorescência. Petróleo parece formar um filme fino com micro-domínios estruturados na superfície da água, onde cada um deles parece passar pelos estados de transição do filme.
Agradecimentos
FAPESP e CAPES.
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Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
25a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2
1Adamson, A. W.; Gast, A. P. (1997). Physical Chemistry of Surfaces . 6.ed. New York: John Wiley, 748p.
2Ferreira, M.; Caetano, W.; Itri, R.; Tabaka, M.; Oliveira, O. (2005).
Técnicas de caracterização para investigar interações no nível molecular em filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB), Química Nova, 28.
