[pt] Polpas concentradas de caulim (70 por cento em peso de sólidos) são utilizadas na Indústria de Papel como cobertura. Durante a aplicação da polpa são alcançadas altas taxas de cisalhamento que, associadas às altas viscosidades de polpas concentradas, provocam dificuldades no movimento da lâmina acarretando riscos, bolhas ou até mesmo rasgando o papel. Para minimizar esse efeito, são adicionados agentes dispersantes que causam a redução nos valores da viscosidade. O presente trabalho teve por finalidade caracterizar fisicamente as amostras beneficiadas do caulim da região do Prado/BA e, utilizando-se da Teoria DLVO Clássica, contribuir para uma melhor compreensão sobre os aspectos fundamentais que norteiam a reologia de polpas concentradas de caulim a partir dos fundamentos de química coloidal. A caracterização tecnológica das amostras foi efetuada pelas técnicas de difratometria de raios-X, medição de alvura, análise granulométrica e análise morfológica (MEV e MET). As amostras analisadas revelaram ser, predominantemente, de caulinita; de alvura adequada a Indústria Papeleira para as amostras Coat 90 e Coat 87; de distribuição bimodal para as amostras Coat 90 e Coat 87 e de formato lamelar de perfil irregular, tendo sido encontradas partículas de perfil hexagonal. Posteriormente, foram apreciadas as propriedades eletrocinéticas das amostras. Foi medido o potencial zeta das amostras na ausência e na presença do dispersante hexametafosfato de sódio em função do pH e da concentração do dispersante em força iônica constante. A análise dos resultados revelou: que as amostras Coat 90 e Coat 87 possuem ponto isoelétrico de 3,5, enquanto o caulim Extra Fino possui ponto isoelétrico de 3,2; que o potencial zeta assume valores mais negativos com o aumento do pH e com o aumento da concentração de dispersante e que o ânion proveniente da dissociação do hexametafosfato de sódio adsorve quimicamente à superfície das amostras. De posse dos dados de potencial zeta, utilizou-se a Teoria DLVO para calcular a energia de interação total existente entre as partículas da amostra de caulim Coat 90. Após a análise dos resultados, ficou evidente que, para valores de pH maiores ou iguais a 5, existe uma barreira energética que aumenta de intensidade com o aumento do pH e da concentração de dispersante onde, com o aumento do pH, houve uma tendência à estabilização e, no caso da concentração, foi obtido um valor máximo em 3kg/t de dispersante (após este valor não houve aumento da barreira energética). Nessas curvas também foi observada a existência de um mínimo secundário que, embora pequeno (~2kT), revelou a possibilidade de adesão reversível. A análise reológica da amostra de caulim Coat 90 foi realizada a partir da comparação das viscosidades aparentes encontradas para taxas de cisalhamento constantes (100s-1 ou 1000s-1) e após a mesma quantidade de tempo (280s) já que as polpas eram tixotrópicas. Esses dados revelaram que, com o aumento do pH, as polpas atingem valores mínimos de viscosidade, onde para cada concentração de dispersante foi atingido um patamar diferente. O menor valor de viscosidade foi obtido em 3kg/t de dispersante, onde a partir desse ponto a viscosidade passou a aumentar levemente. Finalmente, os dados reológicos foram confrontados com os calculados pela Teoria DLVO Clássica, onde foi revelada a existência de um valor de energia de interação total (~400kT) comum a todas as concentrações de dispersante que indica um grau máximo de estabilidade da polpa, isto é, as partículas encontram-se tão afastadas umas das outras que o movimento relativo entre elas durante o cisalhamento não é mais afetado. Concluiu-se que, apesar das interações interparticulares serem de natureza microscópica e a viscosidade uma medida macroscópica, a Teoria DLVO foi capaz de explicar qualitativamente o compor / [en] Concentrated kaolin pulps (70 percent solid weight) are utilized as coatings in the paper industry. During the pulp application, high shear rates are obtained. Shear rates associated to high viscosities incite difficulties on the lamina movement generating risks, bubbles or even tearing the paper. To minimize this effect dispersant agents are added. The aim of the present work was to characterize physically the Prado region (Bahia State) kaolin particles and, using the DLVO theory, contribute for a better understanding about the fundamental aspects of kaolin concentrated pulps rheology via colloidal chemistry. Sample technological characterization was carried out with X-Ray difractometry technique, brightness measurements, size measurements, particle distribution and morphological analysis (MEV and MET). Samples were, predominantly, of kaolinite; samples Coat 90 and Coat 87 were of adequate brightness for Paper Industry and presented two peaks and all samples were platelike with irregular edges where hexagonal particles were found. Sample electrokinetic properties were appreciated afterwards. Zeta potential measurements were taken in the absence and in the presence of sodium hexametaphosphate dispersing agent as a function of pH and dispersant concentration using constant ionic strength. Result analysis revealed: Coat 90 and Coat 87 samples had 3,5 of isoelectric point, while Extra Fino sample had 3,2 of isoelectric point; zeta potential values became more negative with pH and dispersant concentration rising and the anion of sodium hexametaphosphate dissolution chemically adsorbs to sample surfaces. Zeta potential values were used to obtain total interparticular interaction energy by means of DLVO theory. These procedures were done only for Coat 90 sample. It became clear that, for pH values equals or higher than 5, exists an energy barrier whose values rise as pH and dispersant concentration increases. It has been noted that for pH increase, the tendency of energy barrier was to stabilize. In the case of dispersant concentration increase, was obtained maximum value (3kg/t). By data observation, a secondary minimum was noted. However the secondary minimum is low (~2kT), it revealed the possibility of reversible adhesion. The rheological analysis of Coat 90 kaolin sample was realized by comparison of apparent viscosities found on constant shear rates (100s-1 and 1000s- 1) and after the same time (280s) because pulps were thixotropic. The investigation showed that with pH increase, pulps had their viscosity reduced. Each dispersant concentration value generates a different viscosity, where the smallest viscosities were achieved in 3kg/t. Within the increase of dispersant concentration, viscosity had its values improved. Finally, rheological data were coordinated with those calculated from DLVO theory. It was observed that there is a total interaction energy value (~400kT) common to all dispersant concentrations. This point means that pulp stability is maximum, in other words, particles are so far from each other that relative movement among them is not affected anymore. The conclusion of this work is that, however interparticular forces are of microscopic nature and viscosity is a macroscopic measure, DLVO theory was able to explain qualitatively the rheological behavior of kaolin concentrated pulps.

[pt] A inundação com água de baixa salinidade é uma estratégia de recuperação avançada de petróleo (EOR) em reservatórios carbonatados, onde a concentração e composição da salmoura são cruciais para a remoção do óleo. Este estudo investigou os aspectos químicos e físicos da inundação com água de baixa salinidade e seu impacto na recuperação de petróleo, focando na interação e modificações na interface óleo-calcita. Medidas de FTIR foram utilizadas para caracterizar a adsorção e quantificar a remoção de óleo mineral Nujol em monocristais de calcita clivados no plano (104), antes e após condicionamentos nas salmouras em diferentes condições. Os resultados mostraram que o Nujol forma um filme contínuo na superfície da calcita, impedindo sua dissolução nas condições de condicionamento nas salmouras de menor teor de sal. A quantidade de óleo removido variou conforme a salinidade da salmoura. Nas condições experimentais investigadas, a superfície de calcita recém clivada é mais eficientemente convertida de oleofílica para hidrofílica quando condicionada em condição de salinidade intermediaria (LS75). A remoção de óleo foi quantificada por meio de análise FTIR semiquantitativa, variando de aproximadamente 20 por cento de óleo removido para água de formação (FW) até cerca de 81 por cento após condicionamento em LS75. A análise espectroscópica indicou uma competição entre a incorporação de espécies iônicas da salmoura na interface e a dissolução da calcita, afetando diretamente na cristalinidade da superfície. O condicionamento com água deionizada (DW) não resultou na remoção ideal de óleo devido à maior dissolução e readsorção de moléculas de óleo. O estudo também constatou que o magnésio exerceu maior influência na remoção de óleo da superfície em comparação com o cálcio. As superfícies previamente hidratadas com FW e DW apresentaram alterações significativas. A hidratação com FW não necessariamente causa dissolução, mas promove a adsorção de grupos OH, criando pontos de ancoragem para o óleo. Em contraste, a hidratação com DW resultou na perda de cristalinidade, gerando defeitos na superfície. Em ambos os casos, foram observadas mudanças nas bandas de vibração características do nujol, sugerindo diferentes interações do óleo com a superfície. Comparando a quantidade de óleo adsorvida nas três condições estudadas, a calcita hidratada com FW apresentou a maior quantidade de óleo adsorvido, associado à adsorção de íons na superfície. / [en] Low salinity water flooding is an advanced oil recovery (EOR) strategy in carbonate reservoirs, where the concentration and composition of the brine are crucial for oil removal. This study investigated the chemical and physical aspects of low salinity water flooding and its impact on oil recovery, focusing on the interaction and modifications at the oil-calcite interface. FTIR measurements were used to characterize the adsorption and quantify the removal of mineral oil Nujol on calcite single crystals cleaved along the (104) plane, before and after conditioning in brines under different conditions. The results showed that Nujol forms a continuous film on the calcite surface, preventing its dissolution under aging conditions in lower salinity brines. The amount of oil removed varied according to the salinity of the brine. Under the experimental conditions investigated, the freshly cleaved calcite surface is more efficiently converted from oleophilic to hydrophilic when conditioned in intermediate salinity condition (LS75). The oil removal was quantified using semiquantitative FTIR analysis, ranging from approximately 20 percent for formation water (FW) to about 81 percent after conditioning in LS75. Spectroscopic analysis indicated a competition between the incorporation of ionic species from the brine at the interface and the dissolution of calcite, directly affecting the surface crystallinity. Conditioning with deionized water (DW) did not result in optimal oil removal due to increased dissolution and re-adsorption of oil molecules. The study also found that magnesium had a greater influence on oil removal from the surface compared to calcium. The surfaces previously hydrated with FW and DW showed significant alterations. Hydration with FW does not necessarily cause dissolution but promotes the adsorption of OH groups, creating anchoring points for the oil. In contrast, hydration with DW resulted in a loss of crystallinity, generating defects on the surface. In both cases, changes in the characteristic vibration bands of nujol were observed, suggesting different interactions of the oil with the surface. Comparing the amount of oil adsorbed under the three conditions studied, the calcite hydrated with FW showed the highest amount of adsorbed oil, associated with ion adsorption on the surface.