Pelas razões expostas e tendo em vista que a estruturação e posterior desestruturação do CAP é reversível, fica difícil aceitar o modelo atual.

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1 8 CONDUÇÃO A UM NOVO MODELO Depois das análises sobre o comportamento energético do CAP de forma genérica e de ter dado destaque a alguns pontos da teoria dos colóides que interessam diretamente ao CAP, já existe condição de propor um novo modelo coloidal. Para finalizar essa condução ao novo modelo, é preciso primeiro apresentar algumas críticas ao atual. O novo modelo virá seguido de algumas considerações em sua defesa s ao Modelo Atual a) Quanto ao Conceito: O CAP é conceituado como um sistema coloidal constituído por micelas de asfaltenos (que são compostos altamente polares e de alto peso molecular) peptizados por compos tos polares chamados bases nitrogenadas, convivendo em um meio de dispersão, constituído por compostos aromáticos e parafínicos, sendo os primeiros chamados de solventes e os últimos de floculantes. Fica difícil imaginar um composto polar (bases nitrogenadas) protegendo uma micela polar tendo como meio compostos apolares. Esperar-se-ia que a presença de compostos apolares do meio de dispersão, próximos às ligações polares da micela com o peptizante, levasse a tensão interfacial a valores muito altos, o que elevaria muito a energia livre total do sistema, que ficaria instável. Já que não haveria razão para se esperar uma diminuïção da tensão interfacial, haveria forte tendência a coalescência das partículas, para diminuir a área de contato e, com isso, atender à condição =. A < 0 (zero), diminuindo a energia total do sistema, mas separando-o em fases macroscópicas. Sabe-se que este não é o caso do CAP, que, à temperatura ambiente, se encontra totalmente estruturado com contatos de coagulação e, à temperatura de amolecimento (na faixa de 40 a 60 0 C) já tem bom grau de desestruturação e à temperaturas mais elevadas se desestrutura totalmente, isto é, se torna um sistema disperso livre. Pelas razões expostas e tendo em vista que a estruturação e posterior desestruturação do CAP é reversível, fica difícil aceitar o modelo atual. b) Quanto à Peptização O modelo atual obriga a presença de peptizantes para manter a condição dispersa do sistema. A Química Coloidal mostra que não é obrigatória a presença de peptizantes para a estabilização de um colóide. Ela só é obrigatória para sistemas liófobos, com alta tensão interfacial, que tendem a coalescer. Nos liófilos, principalmente nos colóides micelares, a peptização pode ser tão somente energética, segundo a condição: NATUREZA E ESTRUTURA COLOIDAL 45

2 c =. k. T. d 2 e u K. k. T 1. Z 2 c) Quanto à Quantidade de Peptizantes As quantidades de peptizantes determinadas em todos os tipos de CAP, seja por processos químicos ou cromatográficos, são muito altas (sempre acima de 20%). É sabido que a atividade superficial dos tensativos peptizantes é grande. Por isso, são sempre usados em quantidades mínimas. Basta observar o caso das emulsões asfálticas que formam um sistema bifásico, constituído por glóbulos de óleo em meio aquoso. É uma suspensão altamente instável devido à alta tensão interfacial que faz com que as partículas coalesçam. Entretanto, esse sistema passa a ser altamente estável, por tempo indeterminado, pela adição de peptizante tensativo em quantidades sempre inferiores a 1%. E o que dizer do CAP? Se as micelas fossem realmente protegidas com 20 a 30% de peptizante, esperar-se-ia a formação de uma barreira protetora nas partículas, tão eficiente que jamais esse sistema se estruturaria para formar um GEL. Entretanto, em temperaturas da ordem de 40 a 50 0 C, isto já ocorre. Logo, fica difícil acreditar nos peptizantes do CAP. d) Quanto aos Índices Os estudiosos do ramo vêm há muito tempo tentando correlacionar a composição química com o comportamento do CAP através de índices, dentre os quais os mais importantes são: - parâmetro de durabilidade (Rostler e Gotolski); - índice de instabilidade coloidal (Gaestel). As fórmulas dos índices citados são: P D = I c = Peptizantes Solventes Asfaltenos Floculantes Asfaltenos Floculantes Peptizantes Solventes NATUREZA E ESTRUTURA COLOIDAL 46

3 Ora, só em olhar, se vê que um índice é o inverso do outro. Não precisaria de dois índices, bastaria ajustar os limites de um deles aos valores correspondentes do outro. Mas, a crítica não é feita pelo fato de representarem um só índice e sim à sua qualidade. O "I c " se propõe a definir se o CAP é do tipo SOL ou do tipo GEL em função das quantidades relativas das frações presentes. Sabe-se, da Teoria dos Colóides, que as quantidades de material micelar e intermicelar constituem importante fator contributivo nas características do sistema, mas não determinante dessas condições (SOL ou GEL). Contribuem para a determinação da condição de estruturação de um sistema coloidal os fatores: - condição térmica; - grau de dispersão (tamanho das partículas); - forma das partículas (grau de assimetria); - grau de solvatação das partículas; - tensão interfacial partícula-meio; - estado físico do meio de dispersão; - espessura da película intermicelar; - resistência hidrodinâmica da película ao escorrimento. Dos fatores citados vê-se que a grande maioria não depende das quantidades das frações presentes. Para tentar comprovar isso, pode-se ilustrar com alguns exemplos: Exemplo 1 Determina-se o I c de um CAP e se conclui que ele tem uma dada estrutura (SOL ou GEL). Aí, cabe a pergunta: "A estrutura atribuída a ele é a mesma a 5 0 C e a C? Se é claro que as quantidades das frações componentes não mudam com a variação da temperatrura, também é claro que nas duas temperaturas citadas ele terá o mesmo "I c " embora sua estruturação tenha sido totalmente modificada. Exemplo 2 A análise química de dois CAPs diferentes informa que: O CAP "A" tem 5% de asfaltenos e 45% de parafinas. O CAP "B" tem 45% de asfaltenos e 5% de parafinas. Dá para perceber o quão diferentes são os CAPs "A" e "B". Entretanto, ambos apresentam exatamente o mesmo I C. Exemplo 3 Prepara-se um sistema coloidal dissolvendo 1g de gelatina em 100 g de água. A determinação do "I c " fornece o valor de 0,01, ou seja, o sistema não tem instabilidade coloidal, logo é 100 % SOL. Mas na realidade o que se obtém é um GEL. Exemplo 4 NATUREZA E ESTRUTURA COLOIDAL 47

4 Prepara-se um sistema coloidal com 100 g de albumina ou gamaglobulina ou outra proteína globular dissolvida em l g de água. A determinação do "I c ", dará o valor 100, ou seja, dirá que o sistema coloidal é 100% instável, logo é 100% GEL. Entretanto, na realidade o sistema flui como água, pois é um SOL Considerações sobre o Novo Tipo de Micela Pela concepção atual de estrutura coloidal do CAP, teríamos uma micela de compostos polares (asfaltenos) peptizados por compostos polares (bases nitrogenadas) e o conjunto disperso em um meio totalmente apolar, constituído por aromáticos e saturados, também chamados solventes e floculantes. Ora, isso leva a um total contra-senso. Poder-se-ia imaginar a estrutura de um sistema com produtos polares (bases nitrogenadas) peptizando micelas polares (asfaltenos) e esse conjunto ficar disperso de forma estável num meio apolar? É claro que isso levaria a um tipo de micela (que precisa de peptizante) onde a parte apolar das moléculas difílicas dos asfaltenos estaria formando o interior da micela e a parte polar estaria voltada para o lado de fora. Então, como o meio é apolar, entrariam as bases nitrogenadas com sua parte polar anulando as partes polares externas da micela e com sua parte apolar em contato com o meio intermicelar apolar. Seria um sistema altamente complicado, onde a estabilidade termodinâmica se tornaria difícil de ser alcançada nos diversos estágios energéticos. Se isto fosse verdadeiro, seria obrigatório admitir que o CAP é o único sistema coloidal que faz as coisas de forma errada, ou seja, "não pensa" como todos os outros. Isto porque parece difícil imaginar a razão pela qual os tensativos constituíntes dos asfaltenos iriam associar-se em micelas, unindo-se pelas cadeias hidrocarbonadas e protegendo-as do meio de dispersão que também é apolar, através das cabeças polares das moléculas. Por que proteger cadeias apolares do contato com o meio apolar que lhe é afim? E por que essa proteção se daria através das cabeças polares, que são termodinamicamente instáveis no seu contato com o meio apolar? Por que não proteger, isso sim, as cabeças polares do contato com o meio apolar? Por outro lado, sabe-se que as substâncias tensoativas, com difilia marcada, quando da formação de colóides micelares, são classicamente estruturadas em função da polaridade do meio de dispersão, de acordo com o esquema: a) Quando as moléculas difílicas da substância tensoativa estão em meio polar, se agrupam com a parte hidrocarbonada formando o interior da micela e as "cabeças polares para fora, em contato com o meio polar, solvatam-se, protegendo assim o interior da micela, que é apolar. Esta é a forma termodinamicamente mais estável, permitindo total participação entrópica do conjunto de cabeças polares, bem como a mobilidade entrópica das partes apolares no seu meio afim, como também sua participação na coesão, quando a condição térmica assim o exigir. NATUREZA E ESTRUTURA COLOIDAL 48

5 b) Quando as moléculas difílicas da substância tensoativa estão em meio apolar, se agrupam com a parte polar para o interior, formando um núcleo polar, mantendo as partes apolares das moléculas para fora, em contato com o meio apolar, solvatando-se e protegendo o interior da micela, que é polar. Esta é a forma termodinamicamente mais estável, permitindo total participação do conjunto micelar externo apolar tanto na mobilidade entrópica quanto sua participação na adesão às moléculas do meio de dispersão, quando a condição térmica assim o exigir. Nesse caso, a energia de ligação do núcleo da micela não é de Van der Waals e sim de fortes ligações químicas, por atração eletrostática, pontes de hidrogênio, pontes de enxofre, quelatos metálicos, etc. NATUREZA E ESTRUTURA COLOIDAL 49