Allison Rangel Soares Pimenta DETERMINAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS PUROS MÉTODO DA PRESSÃO MÁXIMA DE GOTA

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1 Allison Rangel Soares Pimenta DETERMINAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS PUROS MÉTODO DA PRESSÃO MÁXIMA DE GOTA Uberlândia 2010

2 Allison Rangel Soares Pimenta DETERMINAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS PUROS MÉTODO DA PRESSÃO MÁXIMA DE GOTA Projeto de Graduação apresentado à Faculdade de Engenharia Química. Orientador: Daniel Tostes. Uberlândia 2010

3 Apresentação do Projeto de Graduação em / / à Faculdade de Engenharia Química. Coordenador: Luciene Lobato Orientador: Daniel Tostes

4 Dedico este trabalho aos meus pais Carlos e Simone e à toda minha família pelo incentivo, cooperação e apoio, estímulos que me impulsionaram a buscar vida nova a cada dia, meus agradecimentos por terem aceito se privar de minha companhia pelos estudos, concedendo a mim a oportunidade de me realizar ainda mais.

5 Ao nosso Orientador Prof. Daniel Tostes pelo incentivo, simpatia e presteza no auxílio às atividades e discussões sobre o andamento e normatização desta Monografia de Conclusão de Curso. Aos demais idealizadores, coordenadores e funcionários da Faculdade de Engenharia Química-Universidade Federal de Uberlândia. A todos os professores e seus convidados pelo carinho, dedicação e entusiasmo demonstrado ao longo do curso. Aos colegas de classe pela espontaneidade e alegria na troca de informações e materiais numa rara demonstração de amizade e solidariedade. À minha família pela paciência em tolerar a nossa ausência. E, finalmente, a DEUS pela oportunidade e pelo privilégio que nos foram dados em compartilhar tamanha experiência e, ao freqüentar este curso, perceber e atentar para a relevância de temas que não faziam parte, em profundidade, das nossas vidas.

6 Sumário 1 INTRODUÇÃO REVISÃO DA LITERATURA MÉTODOS BASEADOS NA MEDIDA DE UMA FORÇA Método da Placa de Whihelmy ( 1863) Método do Anel de platina de du Nouy (1919) MÉTODOS BASEADOS EM UMA MEDIDA DE PRESSÃO Método baseado na ascensão capilar Método da máxima pressão de bolha MÉTODOS BASEADOS EM UMA DEFORMAÇÃO Método do volume de gota (Tate 1864) Método do Estalagmômetro de Traube MATERIAIS E MÉTODOS ) CONCLUSÕES ) SUGESTÕES ) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...31

7 1 - INTRODUÇÃO A tensão superficial, a densidade e a viscosidade são os principais parâmetros físicos de um líquido. Existe um interesse crescente em medidas rápidas dessas variáveis porque são parâmetros críticos sensitivos em mudanças de propriedades dos materiais causadas por reações químicas, solidificação, gelificação e deposição de substâncias. Então medidas rápidas da tensão superficial podem oferecer uma rota poderosa e útil para monitorar a qualidade de líquidos e de processos que envolvem um ambiente líquido. Na produção, se a tensão superficial for medida exatamente os processos futuros são otimizados em tempos ideais para assegurar a qualidade do produto. Efeitos superficiais, como a tensão superficial, também afetam profundamente as propriedades de colóides, particularmente suas estabilidades. Processos que ocorrem nas superfícies determinam muitos aspectos diários, incluindo a própria vida. Camadas de moléculas nas superfícies líquidas são usadas para reduzir a taxa de evaporação de água em regiões áridas e para estabilizar espumas, e suas propriedades são importantes quando se consideram as propriedades e o tratamento de poluentes, como nos derramamentos de óleo no mar. 2- REVISÃO DA LITERATURA A tensão superficial é uma propriedade caracterizada quando um líquido em contato com um gás (ar, por exemplo) faz com que a superfície do líquido seja coberta com uma fina membrana sobre tensão. As moléculas, no interior do líquido, interagem igualmente com outras moléculas do próprio líquido em todas as direções, enquanto as moléculas na superfície são afetadas somente pelas moléculas que se encontram abaixo delas (ou seja, as interações moleculares com os componentes do ar são de magnitude bastante inferior ao das interações no interior do líquido). A tensão superficial é então definida, como a força atuante sobre a superfície do líquido por unidade de comprimento da superfície, na direção perpendicular ao da força. A figura 1 mostra uma das aplicabilidades da tensão superficial, permitindo ao inseto mover sobre a superfície da água sem ter suas patas molhadas.

8 Figura 1 Demonstração do efeito da tensão superficial Figura 2 O conceito da tensão superficial Existem vários métodos para determinar a tensão superficial, os quais são classificados de acordo com o princípio em que se baseiam. Sendo assim temos: a) Métodos baseados na medição de uma força b) Métodos baseados na medição de uma pressão c) Métodos baseados em uma propriedade geométrica

9 2.1- MÉTODOS BASEADOS NA MEDIDA DE UMA FORÇA Sabemos que a tensão superficial se caracteriza por ser uma força por unidade de comprimento da linha de contato trifásico. Tais métodos se aplicam, portanto nos casos em que existem 3 fases: um fluido (gás ou líquido), um líquido e um sólido. A tensão superficial ou interfacial entre os dois fluidos é medida como uma força aplicada sobre um certo comprimento da linha de contato trifásico. Figura 3 : Linha de contato trifásico A figura 1 indica a situação típica; se as demais forças se anulam, por exemplo, pela a ação do suporte sólido como no caso da figura, então a única força líquida será a resultante da força da tensão na direção da medição. Existem vários dispositivos baseados sobre este princípio, dos quais os mais usados são a placa de Whilhelmy e o anel de platina de dunouy Método da Placa de Whihelmy ( 1863) Este método utiliza uma placa de geometria retangular, perfeitamente conhecida, suspensa verticalmente a uma balança de precisão (Ver Fig. 4). O lado inferior da placa é colocado em contato (horizontalmente) com a superfície do líquido para que se mova (2). Logo se exerce una força vertical sobre a placa para levantá-la. A placa é levantada pouco a pouco, e de cada lado se forma una interfase curva (3); levanta-se a placa até que se produza o seu descolamento da superfície líquida (4).

10 Fig 4 : Método da Placa de Wilhelmy Na posição imediatamente antes do arranque (Fig. 4 caso 3) se pode calcular o equilíbrio de forças entre as forças de tensão que são aplicadas de um lado e do outro lado da placa (por isso o fator 2 no balanço) e a força de ascensão F (Fig. 4). Balanço de Forças F = 2 (L + e). σ. cos θ Porém e <<< L, e θ = 0

11 Então σ = F / (2.L) Usualmente a placa é de platina levemente rugosa, de tal forma que o ângulo de contato seja o mais pequeno possível, e se possa admiti-lo igual a zero. A placa costuma ter as dimensões típicas de 30 mm de comprimento (L) e 0,1 mm de espessura (e), possuindo um perímetro completo de 60 mm. A balança é em geral uma balança de torção que o operador manipula com uma alavanca. Em certos modelos (automáticos) é um motor que promove o levantamento, e um sistema registrador monitora a força. No momento do arranque, nenhuma parte do volume da placa deve se encontrar dentro do líquido, e portanto, não se necessita realizar correções alguma devido à força de empuxo de Arquimedes (o que normalmente é requerido em outros métodos). Este aparelho permite também obter o ângulo de contato entre um líquido e um material sólido. Basta medir primeiro a tensão superficial com uma placa de platino (θ = 0), e logo medí-la novamente com uma placa reta do material a determinar. A relação entre as duas forças medidas vale cos θ Método do Anel de platina de du Nouy (1919) No método de du Nouy, a placa retangular suspensa verticalmente é substituída por um anel esférico suspenso horizontalmente, numa posição perfeitamente paralela com a superfície da interfase. O anel tem um raio R, sendo constituído por um arame de platina de raio r, possuindo portanto um perímetro total de L = 4 R (película interna e externa). Note-se que este perímetro é uma aproximação, já que não é levado em conta a posição exata da linha de contacto trifásico relativamente ao anel. Em todo caso isto é válido se r << R. Para medir a tensão superficial, se procede como no caso do método da placa. Primeiro se molha (completamente) o anel e logo é promovido o seu levantamento até que ocorra seu arranque.

12 Figura 4 Caracterização do instante do arranque do anel de platina Na figura 6 temos uma réplica do Tensiômetro de du Nouy e na Figura 5 temos a nomenclatura correspondente a cada item da figura 6; Figura 5 Denominações das várias peças do tensiômetro

13 Figura 6 O Tensiômetro de du Nouy O tensiômetro de dunouy é um instrumento de precisão usado tanto para medidas de tensão superficial como tensão interfacial de líquidos, incluindo soros, óleos e suspensões coloidais. Os valores medidos são reprodutíveis dentro de ±0,05 dina/cm e podem ser obtidos pela leitura direta em uma escala. Uma das vantagens deste tipo de tensiômetro é a rapidez da medida. Entretanto, tem a desvantagem de requerer um volume grande de amostra (da ordem de 20 ml). Deste ponto de vista, o método do peso da gota é mais vantajoso, pois a medida pode ser realizada com menos de 1 ml de amostra, desde que se disponha de uma micro-bureta. E em muitos casos a quantidade de amostra disponível é o fator determinante na escolha do método. Existem várias maneiras de se medir tensão superficial e a escolha adequada vai depender de cada caso. O tensiômetro que emprega o método do anel permite a realização de medidas em até 15 segundos e é, assim, o único método que fornece resultados satisfatórios para suspensões coloidais, que apresentam rápidas mudanças na tensão superficial. Outra vantagem do método do anel é a eliminação de cálculos matemáticos para a obtenção da tensão superficial, que pode ser lida diretamente na escala do instrumento.

14 DESCRIÇÃO DO INSTRUMENTO O tensiômetro de dunouy (figura 6) é uma balança de torção. Utiliza um fino fio de torção para aplicar a força necessária para remover um anel de platina da superfície do líquido a ser testado. O fio de torção é fixado por um grampo (K) em uma das extremidades e por uma cabeça giratória acoplada à escala (S) na outra extremidade. A escala graduada possui 90 divisões, cada divisão correspondendo a 1 dina. O sistema de braços da balança deste modelo de tensiômetro é construído na forma de um paralelograma articulado, tendo um braço vertical (P) e dois braços horizontais. Esta estrutura confere estabilidade ao sistema, mantendo o anel alinhado durante medidas de tensão interfacial entre água e líquidos mais densos que a água, nas quais o anel deve ser movido de cima para baixo durante a medida. Tensiômetros nos quais o anel é simplesmente suspenso no extremo do braço horizontal de uma balança de torção simples, não permitem este tipo de medida. O comprimento dos dois braços horizontais pode ser ajustado independentemente através de parafusos, permitindo que o instrumento seja adaptado para leituras diretas. Uma garra (x) cuja abertura é controlada pelo parafuso (N) permite a fixação do sistema de braços para a colocação ou retirada do anel. O anel é fixado na extremidade inferior do braço vertical. Preso ao braço vertical existe um indicador da posição de equilíbrio da balança de torção, o ponteiro (I), que deve ser mantido alinhado com a linha horizontal de referência gravada no espelho durante as medidas. A função do espelho é evitar erro de paralaxe. O frasco com a amostra deve ser colocado sobre a plataforma (T), cuja altura pode ser regulada. O suporte da plataforma é apoiado sobre um batente com parafuso que permite que se possa girar a plataforma sem se modificar sua altura. A plataforma pode ser fixada apertando-se o parafuso que fica na parte posterior do seu suporte. Durante a medida, para manter o ponteiro indicador da posição de equilíbrio alinhado à medida que se aumenta a torção no fio, a plataforma pode ser suavemente abaixada movendo-se o parafuso (B). Prenda o braço vertical (P) girando o parafuso(n). Retire o anel de platina de sua embalagem sem tocar no anel, segurando-o pelo seu suporte. Se necessário, limpe o anel aquecendo-o momentaneamente na zona oxidante da chama de um bico de gás. Aqueça somente a porção do anel que será imersa no líquido. Evite superaquecer o anel. Insira o suporte do anel na parte inferior do braço vertical do tensiômetro. Liberte o braço do tensiômetro girando o parafuso (N) e abra os batentes ajustáveis (D) permitindo que o braço do tensiômetro possa mover-se livremente para cima e para baixo. Coloque um pequeno pedaço de papel sobre o anel para servir como uma plataforma. Girando o parafuso (A), faça com que o ponteiro (I) e sua imagem de espelho coincida com a linha de referência gravada no espelho. Solte o parafuso fixador da escala (C) e gire a escala até que o zero da escala coincida com o zero do vernier. O dinamômetro fará a leitura direta da tensão superficial do líquido problema.

15 2.2- MÉTODOS BASEADOS EM UMA MEDIDA DE PRESSÃO Todos os Métodos baseados no critério de medida de pressão se baseiam na aplicação da equação da Capilaridade de Laplace, a qual indica que existe uma diferença de pressão de pressão entre uma e outra parte na curva interfase. P = σ H A curvatura média se obtém com a média das curvaturas principais R 1 e R 2, no ponto considerado. Onde H é a curvatura média da interface no ponto da interfase. 1 1 H = + R R 1 2 Se a interface é esférica, pode-se considerar nesse caso que a gravidade não deforma a interface (caso de um raio de curvatura pequeno ) então: P = 2. σ R Método baseado na ascensão capilar Quando se coloca dentro de um líquido um tubo capilar cujo material é molhado pelo líquido, se observa que o líquido sobe pelo interior do tubo. Na posição de equilíbrio, podem-se escrever diversas equações atendendo as leis da hidrostática e a lei de Laplace (ver Fig. 7).

16 Fig. 7: Ascensão capilar no caso de una molhabilidade perfeita - Entre o ponto A e o ponto B, ambos no mesmo líquido e a uma mesma cota temos que P=0. - Entre o ponto B e o ponto C de um dos lados e outro de uma interfase plana (curvatura zero ou raio de curvatura R infinito), temos também que P=0. - Entre o ponto C e o ponto E situados ambos dentro de um gás de densidade desprezível, temos que P = ρ g h = 0 (porque ρ = 0) - Entre o ponto D e o ponto E situado de um dos lados e do outro lado de uma interface curva, a equação de Laplace indica que P E - P D = P = 2. σ / r, onde r é o raio de curvatura da interface, uma vez que se supõe que de um lado, em virtude de ser pequeno o raio, o menisco é esférico, e que de outro lado o ângulo de contato é zero. Pela lei da hidrostática P D = P A - ρ g h Combinando essas equações se obtém: ρ g h = 2. σ /r σ. uma vez que a altura de ascensão capilar h está relacionada com a tensão interfacial Dessa forma se justifica facilmente os casos em que existe um ângulo de contato não nulo, como é o caso dos fluidos densos.

17 É importante notar que quanto mais fino (ou menor o diâmetro) do capilar, mais alta é a ascensão. Na prática a ascensão capilar se torna de difícil medida para capilares extremadamente finos, casos em que este passa a não ser um método de medição usual. Sem dúvida a ascensão capilar é extremadamente importante em sistemas porosos, e é responsável pela subida do líquido em um papel filtro e em uma tela cuja parte inferior está tocando o líquido. É interessante notar que a coluna de líquido dentro do capilar está originando uma linha de contato trifásico. Portanto a força que a sustenta é dada por: 2. π. R. s. Por outro lado o peso desta coluna é dado por: π. r2.h. s. g. Se igualarmos estas duas forças é possível obter a mesma equação deduzida anteriormente, o que prova que o raciocínio baseado sobre forças é também válido. Observação: este raciocínio só é válido se é adotado como coluna de líquido o cilindro que se encontra exatamente abaixo da linha de contato, independentemente da forma real da coluna de líquido. A figura 8 ilustra também o fenômeno de ascensão capilar.

18 Figura 8 caracterização da ascensão capilar Método da máxima pressão de bolha Um dos métodos mais úteis para determinar a tensão superficial dinâmica é a medida da máxima pressão de bolha ou simplesmente Método da Pressão de Bolha. A tensão superficial de um líquido, como a água, fornece a tensão de parede necessária para a formação de bolhas. A tendência para minimizar a tensão na parede sugere a formação de formas esféricas (Lei de Laplace). Figura 9 Bolha de sabão

19 A diferença de pressão entre o interior e o exterior da bolha depende da tensão superficial e do raio da bolha. A relação pode ser obtida visualizando a bolha como dois hemisférios e notando que a pressão interna, a qual tende a empurrar uma parte do hemisfério é neutralizada pela tensão superficial que atua ao redor do perímetro do círculo. Para uma bolha com duas superfícies fornecendo tensões, a relação entre as pressões é dada por: A força líquida ascendente sobre o topo do hemisfério da bolha é justificado pela diferença de pressão vezes área equatorial do círculo: F = ( P - P ). π. R ascendente i o 2 A força devida a tensão superficial, no sentido descendente, ao redor do perímetro do círculo é duas vezes a tensão superficial vezes o perímetro da circunferência, uma vez que duas superfícies contribuem para a força: Então teremos: F descendente = 2. σ.(2π R)

20 P - P = i i o P - P = o 4. σ R 2. σ R ou no caso de uma bolha num ambiente líquido A bolha precedente contém um fluido gasoso e situa-se em ambiente gasoso, por isso ela tem duas faces com tensão superficial. Pelo contrário, uma bolha gasosa no seio de um líquido só possui uma face com tensão superficial; então na equação acima o coeficiente 4 deve ser substituído por coeficiente 2. Chamamos ainda sua atenção: para a bolha gasosa no interior de um líquido, a pressão P i é a pressão hidrostática naquela profundidade. A equação anterior simboliza um fato quiçá inesperado: Quanto maior for a bolha, tanto menor é a pressão efetiva do gás aprisionado, mantida a tensão superficial. Realmente, se unirmos através de um pequeno tubo, um grande bolha (raio R 1 e pressão interna P 1 ) com uma bolha menor (raio R 2 e pressão interna P 2 ), teremos: P - P = 1 o P - P = 2 o P - P = σ R 1 2. σ R 2 2. σ R R para a bolha grande e para a bolha pequena. Então 2 1

21 O tensiômetro baseado nesse princípio produz bolhas de um gás inerte (exs: He, Ne, N 2, ar,...) a uma taxa constante e impulsiona as mesmas através de dois capilares de diâmetro conhecido, os quais estão submerso numa amostra do líquido problema. A pressão no interior da bolha aumenta e um valor máximo é obtido quando a bolha tem um formato completamente hemisférico cujo raio é exatamente igual ao raio do capilar. A figura 10 mostra cada passo da formação da bolha e a correspondente variação do raio do raio da bolha. Figura Variação da pressão durante a formação da bolha. Pontos A, B: A bolha aparece na extremidade do capilar. Quando seu tamanho cresce, o raio de curvatura da bolha decresce. Ponto C: No ponto de máxima pressão da bolha, a bolha tem uma forma completamente hemisférica cujo é idêntico ao raio do capilar (R cap ). A tensão superficial pode ser então determinada usando a equação de Laplace na forma reduzida para bolhas de formato esférico dentro de um líquido. σ = ρ max r \sigma=\frac{\delta P_{max} \times R_{cap}}{2} Onde:

22 σ = tensão superficial do líquido P max = pressão máxima da gota R cap = raio do capilar Pontos D e E: Após a máxima pressão, a pressão da bolha decresce e o raio da bolha aumenta até que a mesma seja liberada na extremidade do capilar e um novo ciclo recomeça. O tensiômetro monitora a pressão necessária para formar a bolha através da diferença de pressão entre o interior e o exterior da bolha. O Método da Pressão de Bolha é comumente usado para medir a tensão superficial dinâmica de vários sistemas porque não requer o conhecimento do ângulo de contato e apresenta uma grande exatidão além do que a medida é feita rapidamente. O Método da Máxima Pressão de Bolha ( MMPB) proposto por Simon [7] é baseado no uso de um único capilar imerso no líquido estudado. A altura de imersão do capilar no líquido deve ser determinada com exatidão levando-se em conta que a pressão hidrostática é parcela importante da medida da pressão total. A profundidade de imersão não necessita ser medida se dois capilares estreitos com a mesma altura de imersão são usados como é proposto por Sudgen [8]. Embora este método elimine a pressão hidrostática, ele simultaneamente também ignora muitas outras pressões estáticas existentes no sistema de medição. Então os equipamentos baseados no Método de Sudgen são principalmente apropriados para a maioria dos líquidos e de soluções surfactantes MÉTODOS BASEADOS EM UMA DEFORMAÇÃO Estes métodos se baseiam no fato de que em certas situações a tensão superficial ou interfacial tende a reduzir a área interfacial, enquanto que outras forças (como a gravidade natural ou artificial) tendem a aumentá-la. Para que as forças de gravidade tenham um efeito considerável, se requer que o termo da pressão hidrostática (.g.h) seja significante, o que implica que uma das variáveis h (dimensão) ou g (gravidade artificial) seja grande Método do volume de gota (Tate 1864) Este método é essencialmente equivalente ao método da gota pendente, já que consiste em medir o volume de una gota quando se desprende da extremidade de um capilar. Para que este método funcione deve-se alimentar o "gotejador" muito lentamente de tal forma que a gota se desprenda sempre nas mesmas condiciones (tipicamente 1 gota a cada 30 segundos). A relação entre a tensão e os parâmetros geométricos é a seguinte:

23 σ = α. V. ρ.g 2. π.r Onde: α = fator de correção que normalmente vale 1 V = volume da gota R = raio do capilar ρ = massa específica do líquido Na prática se pode usar uma micro seringa e liberar muito lentamente uma gota para fora, ou então deixar cair várias gotas uma a uma (lentamente) de uma bureta com a extremidade modificada. Depois de deixar cair umas 10 ou 20 gotas, se pesa o líquido recolhido. Temos que assegurar que a ponta da bureta está molhada sempre nas mesmas condições para garantir que o valor de R tenha sentido. Este método é bastante impreciso (20% de erro, por exemplo), porém tem a vantagem de ser extremadamente simples, e portanto é muito útil para realizar comparações rápidas. Pela a forma em que se procede se mede a tensão inicial, ou seja, a tensão da superfície recém criada Método do Estalagmômetro de Traube A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) prescreve um procedimento bastante simples e razoavelmente exato para a determinação da tensão superficial de líquidos NBR Este procedimento se baseia na contagem do número de gotas gerado por um determinado volume de uma amostra líquida, medido a partir de uma bureta, e sua relação com o número de gotas gerado pelo mesmo volume de água, que é usada como padrão de tensão superficial conhecida. Seguindo a argumentação do método do peso da gota, a força exercida pelo peso de uma gota na ponta de uma bureta é máxima no momento exatamente anterior ao seu desprendimento da ponta. Neste momento, o peso da gota é equilibrado pela tensão superficial do líquido multiplicada pelo perímetro da ponta da bureta. Assim, a tensão superficial de um líquido pode ser calculada pela medida da massa de uma gota deste líquido.

24 Figura 11 O estalagmômetro de Traube 3 MATERIAIS E MÉTODOS O tensiômetro que se baseia no Método da Pressão Máxima de Bolha é denominado de Tensiômetro da Pressão Máxima de Bolha. Ele é constituído de um recipiente onde colocamos o líquido problema e neste inserimos dois capilares de diâmetro conhecido. Injetamos um gás inerte pelos capilares com o intuito de formar bolhas que serão liberadas no líquido problema. O aparelho mede então a diferença de pressão entre as duas bolhas produzidas, a qual é proporcional à tensão superficial do líquido. Temos na figura 5 um esquema do procedimento a ser usado nesse tensiômetro.

25 Figura 12 - Método da máxima pressão diferencial de bolha Diagrama esquemático Este método: - independe da profundidade de imersão dos capilares; - não necessita de correção para a densidade do fluido ou massa específica; - evita erros causados por contaminação na superfície do líquido, por turbulência ou por formação de espuma. Procedimento: Inicialmente calibramos o uso do aparelho, com relação à temperatura, utilizando água em duas temperaturas diferentes. Usando uma amostra de água destilada em uma temperatura baixa (água e gelo a uma dada temperatura) e em uma temperatura alta (50 a 60 o C). A seguir calibramos o aparelho com relação à tensão superficial. Nesse processo utilizamos uma amostra de água e uma de álcool propílico ambas a 25 o C. A tabela 5 fornece a tensão superficial de alguns líquidos que podem ser utilizados como referência para a calibração do aparelho.

26 Tabela 5 Valores da tensão superficial em dina/cm de alguns líquidos a várias temperaturas Fluido padrão o C 0 o C 5 o C 0 o C 5 o C 0 o C Água Álcool Metílico Heptano Álcool Etílico 4,9 4,2 3,6 2,9 2,1 1,4 3,7 3,3 2,9 2,5 2,2 1,7 1,6 1,1 0,6 0,1 9,7 9,2 3,6 3,2 2,8 2,4 2,0 1,6 Álcool isopropílico 2,5 2,1 1,7 1,3 0,9 0,5 Para comprovar o uso do tensiômetro foram realizadas as medidas de tensão superficial com os líquidos dispostos na tabela 6

27 Tabela 6 Valores de tensão superficial fornecidas pelo tensiômetro Líqui do utilizado Te mperatura Tensão Superficial Tensão Superficial o C ) ( (dina / cm) (dina / cm) a 20 o C (valores da literatura) 1,4 Dioxano 26 31,80 33,00 ona Acet 26 23,70 25,20 Diclo ro metano Etilen oglicol Form amida 26 24,50 26, ,80 47, ,60 58,20 rol Glice 28 62,30 64,00 Hexano n ,50 18,43 Uma vez que a tensão superficial varia com a temperatura entendemos que os valores obtidos satisfazem a utilização do método adotado.

28 4) CONCLUSÕES Pela análise dos resultados pode-se concluir que ; - o Método da medida da tensão superficial pela Pressão Máxima de Bolha é altamente satisfatório e fornece resultados rápidos e confiáveis; - o método é bastante simples e eficiente; - os resultados obtidos estão dentro da faixa de desvio aceitável na medida de propriedades físicas. 5) SUGESTÕES Em razão dos resultados obtidos pelo Método sugere-se : - que sejam feitas medidas com uma maior quantidade de líquidos para comprovar a veracidade efetiva do método e do equipamento; - que sejam feitos testes com mistura de líquidos comparando os resultados com aqueles citados na literatura para comprovar as regras de mistura de líquidos; - que sejam feitos testes com surfactantes e emulsionantes para verificar a aplicabilidade do método e do equipamento nesses sistemas. 6) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1) Valores experimentais de tensão superficial de líquidos - consultado em Outubro de 2009

29 2) Manual do Tensiômetro, ) METODOS de MEDICION de la TENSION SUPERFICIAL o INTERFACIAL Jean L. SALAGER y Raquel ANTON, CUADERNO FIRP S205-B, 2005 UNIVERSIDAD DE LOS ANDES,FACULTAD DE INGENIERIA, ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA, Lab. Formulación, Interfases, Reología y Procesos, Merida, Venezuela 4 ) New device for fast measuring surface tension, density and viscosity of liquids - Dequan Shi, Guili Gao, Dayong Li, Jingwei Dong, LihuaWang, Fluid Phase Equilibria 273 (2008) ) Application of the maximum bubble pressure technique for dynamic surface tension studies of surfactant solutions using the Sugden two-capillary method- V.B. Fainerman, V.D. Mys, A.V. Makievski b, R. Miller, Journal of Colloid and Interface Science 304 (2006) ) Maximum bubble pressure tensiometry- an analysis of experimental constraints - V.B. Fainerman, R. Miller, Advances in Colloid and Interface Science (2004) ) M. Simon, Ann. Chim. Phys. 32 (1851) 5. 8) S. Sugden, Jounal. Chemical Society. 121 (1922) 858.

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