TRABALHO SOBRE FENÔMENOS DE SUPERFÍCIE

UNIVERSIDADE FEEVALE

CURSO DE FÁRMACIA

FÍSICO-QUÍMICA

PROF. FERNANDO DAL PONT MORISSO

LUCAS DE ANDRADE DE LIMA

TRABALHO SOBRE FENÔMENOS DE SUPERFÍCIE

Novo Hamburgo - RS

2015

SUMÁRIO

1.CAPILARIDADE............................................................................................ página 3.

2.ESPALHABILIDADE......................................................................................página 4. 3.SURFACTANTES......................................................................................... página 5. 4.EQUILÍBRIO HIDROFÍLICO-LIPOFÍLICO.....................................................página 6. 5.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................página 7.

1. CAPILARIDADE

Capilaridade é um fenômeno de interface, que ocorre entre um líquido e um determinado tipo de sólido. É caracterizado pela propensão que certas substâncias possuem de subirem ou descerem pelas paredes de um tubo capilar (tubo de diâmetro muito pequeno), ou então por pequenas lacunas que existem em materiais,como por exemplo as esponjas e guardanapos.

A capilaridade possibilita que os fluidos se movam ainda que estejam contra a atuação da gravidade, esse fenômeno é possível graças a ação da interação das moléculas do líquido com as do tubo capilar (sólido) quando estas estiverem em contato, podemos utilizar como por exemplo em um béquer com água, onde colocamos um tubo de vidro. No momento em que água entra em contato com a superfície do tubo, ela sofre a influência de duas forças opostas, que são chamadas coesão e adesão.Coesão é a atração intermolecular, que faz as moléculas do líquido, no caso a água, se manterem juntas.Adesão se refere a atração das moléculas da água com as moléculas do tubo capilar que é o sólido.

Então quando mergulhamos uma parte do tubo capilar no béquer com a água, as moléculas do líquido que ficaram dentro do tubo conseguem se “grudar” as paredes internas do tubo pela adesão e puxam outras moléculas de água para dentro do tubo pela coesão.A água para de entrar no tubo capilar quando a força de adesão passa a ser menor que a força de coesão.A altura que o líquido atinge no interior de tubo depende de alguns fatores: diâmetro do capilar (quanto maior o diâmetro do tubo, menor é o número de moléculas de líquido que se aderem à parede em relação às que são arrastadas para cima por coesão); o tipo de líquido e sua viscosidade, que, por sua vez depende da temperatura (mais quente, menos viscoso).

        Para fazer leitura de volumes em provetas, utilizamos o menisco, que é uma pequena curvatura que se forma junto às paredes da proveta. O que provoca o menisco é a capilaridade. Ele pode ser côncavo ou convexo. Um menisco côncavo (ascensão capilar) -continuamos com o exemplo da água no capilar de vidro- ocorre quando as moléculas do líquido são mais fortemente atraídas pelas moléculas do recipiente do que pelas próprias. Um menisco convexo (depressão capilar) - podemos usar o exemplo de mercúrio em tubo capilar de vidro-  é produzido quando as moléculas do líquido são mais fortemente atraídas pelas outras de mesma origem (força de coesão) do que pelas moléculas do recipiente.

        Podemos citar mais alguns exemplos de capilaridade, além dos já utilizados até aqui, são eles:

Nas plantas: O deslocamento da seiva bruta, desde as raízes, onde ela é absorvida do solo, até o topo das árvores.

Guardanapo:quando derramamos um pouco de água sobre uma superfície lisa, e mergulhamos apenas a ponta de um guardanapo de papel na poça, podemos ver que a água vai "subindo" para o guardanapo e a poça diminuindo.

2. ESPALHABILIDADE

Espalhabilidade é uma essencial propriedade vinculada as energias livres de adesão e coesão. Quando temos um sistema líquido- líquido, no qual os mesmos são imiscíveis entre si, podemos identificar, a nível molecular, a ação simultânea e contrária, das forças de coesão e adesão agindo a pressão e temperatura constantes, tendo como resultado um trabalho de coesão e um trabalho de adesão. A diferença entre estes trabalhos nos revela o coeficiente de espalhabilidade (E) (quando em equilíbrio os trabalhos de coesão e adesão são equivalentes).

Podemos tomar como exemplo a mistura heterogênea  entre água e óleo, onde dizemos que a água  é a fase substrato, pois fica embaixo do óleo que é a fase flutuante. As devidas tensões superficiais do substrato (Ys), do flutuante (Yf) e a tensão interfacial (Ys/f). Podemos concluir:

E = wa –wc

E então:

E = [(Yf + Ys) – Ys/f] -2Yf

E = Ys – (Yf+Ys/f)

        

*wa = trabalho de adesão

*wc = trabalho de coesão

 E = coeficiente de espalhabilidade

Ys = tensão superficial do substrato

Yf = tensão superficial do flutuante

É possível afirmar que, se o coeficiente de espalhabilidade for maior que zero, o espalhamento será espontâneo.

A espalhabilidade pode ser dividida em duas fases diferentes: Na primeira, os dois líquidos estão no estado puro, então não consideramos a difusão molecular de uma fase para outra, neste caso a espalhabilidade calculada é a inicial. Na segunda fase, de modo que a composição de cada uma das fases do sistema foi alterada segundo o coeficiente de partição dos componentes do sistema, assim as tenções superficiais dos dois líquidos foram alteradas. No entanto o valor da tensão interfacial mantém-se a mesma. Nessas condições podemos calcular a espalhabilidade final.

3. SURFACTANTES

Os surfactantes ou tensoativos, são uma classe muito utilizada de compostos químicos altamente difundidos nos mais variados setores da indústria como produtos cosméticos, farmacêuticos, de higiênie, tintas, alimentos e muitos outros porém sua principal utilização é em produtos de limpeza como detergentes.

São substâncias que quando adicionadas a um líquido, causam adsorção negativa, ou seja, reduzem (e muito) a tensão superficial deste líquido. Os tensoativos tendem a se concentrar na superfície de contato e podem ser: umectantes, detergentes, emulsionantes e solventes.