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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4876
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Efeito do pH e força iônica nas interações atrativas montmorilonita-polifosfato |
Autor: | Ramos, Géssica Garcia ![]() |
Primeiro orientador: | Oliveira, Rodrigo José de |
Primeiro coorientador: | Falcão, Ana Zélia |
Primeiro membro da banca: | Veras Neto, José Germano |
Segundo membro da banca: | Skovroinski, Euzébio |
Resumo: | A presença de macromoléculas ou nanopartículas em solução aquosa pode alterar significativamente o perfil de interação entre duas superfícies. Os polímeros solúveis em água com grupos ionizáveis, podem adsorver as partículas das suspensões coloidais como também estar livres em solução. Independentemente da forma que astornem, sua presença tem um efeito importante na estabilidade coloidal. Os polímeros podem afetar de forma direta as interações por depleção e interações do tipo ponte. Vários processos são iniciados no momento da adição de uma solução polimérica a uma suspensão de partículas, geralmente sob condições de agitação: mistura de polímero em toda a suspensão ; adsorção de polímero para certa desestabilização (ou para neutralização da carga ou oportunidade para conexão “ponte” entre partículas); rearranjo dos polímeros adsorvidos de um estado inicialmente estendido para uma conformação mais plana, colisões entre as partículas desestabilizadas para gerar agregados e quebra dos agregados sob influência de cisalhamento aplicado. Neste sentido, a presente proposta tem como objetivo principal avaliar o papel estabilizante ou desestabilizante do polímero, como também o efeito do pH e da força iônica nas dispersões aquosas de argila polifosfato. Foram estudadas suspensões coloidais envolvendo Bentonita Sódica Verde (BSV) e cadeias de polifosfato. A princípio, a argila foi caracterizada, através dos ensaios de inchamento de Foster, índice de azul de metileno e ponto de carga zero. A argila apresentou grau de inchamento alto, como também um alto índice de azul de metileno. Para as análises de estabilidade coloidal aplicou-se a técnica da fotosedimentometria com a intenção de abordar a velocidade de sedimentação das partículas. Os fatores que foram investigados para verificar a influência na sedimentação foram: concentração do polímero, variação do pH e da força iônica. Concentração de polifosfato é um fator importante na estabilidade coloidal das dispersões de argila. Em menores concentrações, este exerce papel estabilizante, enquanto, em maiores concentrações, desestabiliza as dispersões promovendo agregação das partículas. Os resultados obtidos mostraram que, referente a concentração do polímero o que permitiu uma associação mais consistente entre as cadeias poliméricas e as partículas de argila formando agregados fortemente ligados foi o sistema com concentração de 1,0 mol. L-1 . Com relação ao efeito do pH, percebe-se a forte influência que o polifosfato exerce na estabilidade coloidal dos sistemas, tendo em vista que, quanto maior a concentração do polímero, mais instabilidade será gerada entre as partículas. E, por fim, uma força iônica baixa, no valor de 0,001 permitiu a minimização da dupla camada elétrica das lamelas, tornando as bordas acessíveis para a adsorção de cadeias poliméricas. |
Abstract: | The presence of macromolecules or nanoparticles in aqueous solution can significantly alter the interaction profile between two surfaces. Water-soluble polymers with ionizable groups can adsorb particles from colloidal suspensions as well as be free in solution. Regardless of the shape they take, their presence has an important effect on colloidal stability. The polymers can directly affect depletion interactions and bridge-type interactions. Several processes are initiated at the time of adding a polymeric solution to a particle suspension, usually under agitation conditions: polymer mixing throughout the suspension; polymer adsorption for a certain destabilization (or for neutralization of charge or opportunity for "bridge" connection between particles); rearrangement of the adsorbed polymers from an initially extended state to a flatter conformation; collisions between the destabilized particles to generate aggregates and breakage of the aggregates under the influence of applied shear. In this sense, the main objective of this proposal is to evaluate the stabilizing or destabilizing role of the polymer, as well as the effect of pH and ionic strength on aqueous clay-polyphosphate dispersions. Colloidal suspensions involving Green Sodium Bentonite (BSV) and polyphosphate chains were studied. At first, the clay was characterized by Foster's swelling, methylene blue index and zero load point assays. The clay showed a high degree of swelling, as well as a high index of methylene blue. For the colloidal stability analyses, the technique of photosedimentometry was applied with the intention of approaching the sedimentation rate of the particles. The factors that were investigated to verify the influence on sedimentation were: polymer concentration, pH variation and ionic strength. Polyphosphate concentration is an important factor in the colloidal stability of clay dispersions. At lower concentrations, it plays a stabilizing role, while at higher concentrations, it destabilizes dispersions, promoting particle aggregation. The results showed that, regarding the concentration of the polymer, what allowed a more consistent association between the polymeric chains and the clay particles forming strongly bonded aggregates was the system with a concentration of 1.0 mol. L-1. Regarding the effect of pH, it is possible to perceive the strong influence that polyphosphate exerts on the colloidal stability of the systems, considering that the higher the concentration of the polymer, the more instability will be generated between the particles. And finally, a low ionic strength, in the value of 0.001, allowed the minimization of the double electrical layer of the lamellae, making the edges accessible for the adsorption of polymer chains. |
Palavras-chave: | Argila Estabilidade coloidal Polifosfato |
Área(s) do CNPq: | FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ |
Citação: | RAMOS, Géssica. Efeito do pH e força iônica nas interações atrativas montmorilonita-polifosfato. 2024. 57 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4876 |
Data de defesa: | 18-Dez-2023 |
Aparece nas coleções: | PPGQ - Dissertações |
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