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The aim of this thesis work was to investigate theadsorption of surfactants to different nonpolar interfaces.Particularly, the effects of the polar group and the nature ofthe hydrophobic interface were elucidated. The interfacialbehavior of the liquid-vapor interface was investigated bymeans of surface tension measurements. Here the effect of thepolar group and the hydrocarbon chain length was investigatedin a systematic manner. It was found that the shorter of thetwo chains examined, decyl, generated a larger surface pressurecontribution than the longer, dodecyl. Furthermore, the sugarbased surfactants behaved differently as compared to theethylene oxide based ones. The former could be modelled byassuming a hard disc behavior of the head group while thelatter displayed polymeric behavior. The influence of saltconcentration on the surface tension behavior of an ionicsurfactant, sodium dodecyl sulphate, was investigated. Theresult could be rationalized by employing the Gouy- Chapmanmodel to the polar region. Furthermore, mixtures of two sugarbased surfactants were investigated by surface tensionmeasurements and the adsorbed amount of the two components atthe interface atdifferent concentrations and fractions in thebulk were obtained by applying the Gibbs surface tensionequation. It was found that the molecule with the smaller headgroup adsorbed preferentially, and more so as the totalsurfactant concentration was increased. These findings could beexplained by considering the interactions generated by thedifferent head groups. The adsorption of sugar surfactants toan isolated hydrophobic surface was studied by means of wettingmeasurements and the behavior was similar to that at theliquid-vapor interface. Wetting isotherms were measured on twodifferent hydrophobic surfaces where the covalently attachedhydrophobic layers were in a crystalline and fluid state,respectively. The wetting results revealed that the sugarsurfactants anchored in the fluid hydrophobic layer. This had asignificant influence on the force profile. For example, at thecrystalline surface the surfactant monolayers were easilyremoved as the surface came into contact at relatively lowapplied loads. This was not the case when the hydrophobic layerwas in a fluid state. Here a significant fraction of thesurfactants remained between the surfaces. Disjoining pressureisotherms were measured using a sugar based surfactant thatwere thoroughly purified and compared to the as receivedsample. Even the purified sample showed a double-layer forcealthough lower as compared to the as received, one. Asignificant difference in foam stability was also observed. / <p>NR 20140805</p>

Title: Molecular simulations of ice nucleation Author: Eva Pluhařová Department: Department of Physical and Macromolecular Chemistry Faculty of Science UK Advisor: doc. Mgr. Pavel Jungwirth, DSc., IOCB AS CR, v.v.i. Advisor's e-mail address: pavel.jungwirth@uochb.cas.cz Abstract: By means of molecular dynamics simulations we have systematically investigated homogeneous ice nucleation in neat and surface contaminated water. As models of the adsorbates we have assumed pentanol and pentanoic acid. In neat water nucleation preferentially starts in the subsurface region, which accommodates better than the bulk the volume increase associated with freezing. Homogeneous ice nucleation is affected more by alcohol than by acid. Water slabs covered by a disordered layer of pentanol exhibit negligible preference for subsurface nucleation and longer nucleation times in comparison with neat water, while nucleation times are almost unaffected by the presence of pentanoic acid and the subsurface preference is only slightly decreased. We tried to rationalize the differences between the effects of different compounds by their ability to orient water molecules and to change their mobility. The fact that adsorbates differ in the influence on homogeneous ice nucleation has important implications for the microphysics of...

Este trabalho tem como objetivo a caracterização de amostras comerciais de óleo de pinho com o intuito de identificar outros componentes que apresentem ação antimicrobiana, além do &#945;-terpineol. Também, visa avaliar a influência de três tensoativos distintos na ação antimicrobiana do o-fenil fenol, do o-benzil p-clorofenol e do p-cloro m-cresol. Os tensoativos selecionados foram o linear alquilbenzeno sulfonato de sódio (NaLAS), uma mistura de laurato de trietanolamina e de sódio (laurato de Na/Tea) e alfa olefina sulfonada (AOS). Amostras comerciais de óleo de pinho e 61 frações, isoladas por destilação a pressão reduzida de uma amostra de óleo de pinho bruto, foram avaliadas a partir de medidas de índice de refração, curvas TG/DTG, espectroscopia no infravermelho, CG-DIC e CG-EM, características organolépticas e atividade antimicrobiana com a determinação do halo de inibição (contra Staphylococcus aureus ATCC 6538 e Salmonella choleraesuis ATCC 10708). Observou-se que as amostras comerciais apresentaram composições distintas, conforme procedência. O perfil das curvas TG/DTG permitiu uma avaliação comparativa do comportamento térmico das frações isoladas na destilação. A composição do óleo de pinho apresenta diversidade de componentes com atividade antimicrobiana inibitória. Todas as amostras de óleo de pinho apresentaram atividade bacteriostática para ambos os microrganismos e as frações, na composição em que foram separadas, apresentaram melhor atividade bacteriostática para S. aureus. Foram preparadas 42 formulações considerando teores de biocida de 0, 0,7 e 1,0% (p/p) e de tensoativo a 1,5 e 5% (p/p). As amostras foram acondicionadas em frascos de PET de 30 mL e avaliadas quanto ao pH, cor, odor, aparência nas 2ª, 4ª, 8ª e 12ª semanas do teste de estabilidade, conduzido a 4, 25 o e 45o C. O sistema tensoativo empregando o laurato de Na/TEA apresentou melhor estabilidade. Os tensoativos estudados (AOS, NaLAS e laurato de Na/TEA), apresentaram ação antimicrobiana e influenciaram positivamente na atividade dos ativos fenólicos. Pôde- se identificar a influência do teor de tensoativo na estabilização do derivado fenólico em um o sistema exposto a alta temperatura (45o C) armazenado em embalagem de PET. Os teores de ativos fenólicos foram determinados por CLAE empregando detector UV. / This work aims at characterizing commercial samples of pine oil with a view at identifying other components that present antimicrobial action besides its o -terpineol. It also aims at evaluating how three different surfactants influence the antimicrobial action of the o-phenyl-phenol, of the o-benzyl-p-chlorophenol and p-chloro-m-cresol. The selected surfactants were the sodium linear alkylbenzene sulphonate (NaLAS), a mixture of triethanolamine and sodium laurate, in addition to sodium alpha-olefins sulfonate (AOS). Pine oil commercial samples and 61 fractions, which were isolated by reduced pressure distillation of a raw pine oil sample, were analyzed based on measures of index of refraction, TG/DTG curves, infrared spectroscopy, GC-FID and GC-MS, odour characterization and antimicrobial activity with the determination of the inhibition disc (against Staphylococcus aureus ATCC 6538 and Salmonella choleraesuis ATCC 10708). It was observed that commercial samples presented marked different compositions according to their origin. TG/DTG curves profile allowed a comparative evaluation of the thermal behavior of those fractions isolated during distillation. Pine oil composition presents a diversity of components with antimicrobial activity. All pine oil samples presented bacteriostatic activity when tested against the two microorganisms mentioned above, and fractions in the composition in which they were inserted presented better bacteriostatic activity against S. aureus. Forty two formulations were prepared taking into consideration the content of biocide of 0, 0.7 and 1.0% (w/w) levels and surfactant of 1.5 e 5% (w/w) levels. Samples were stored into PET nd th th bottles of 30 mL and evaluated as per the pH, color, odour, appearance during 2nd , 4th , 8th and 12th weeks of the stability test, which was carried out at 4, 25 e 45o C. When using Na/TEA laurate, the surfactant system presented better stability. Studied surfactants - AOS, NaLAS and Na/TEA laurate - presented antimicrobial action and positively influenced in active phenolics activity. It was possible to identify the influence of content of surfactant in o stabilizing the phenolic derivative while under a system exposed to high temperature (45 C) inside a PET packaging. Active phenolics content was determined by HPLC using UV detection.

Este trabalho apresenta os resultados da preparação e caracterização de eletrólitos poliméricos a partir de DNA-CTMA e DNA-DODA com adição de 7, 9, 10 e 11% (m/m) de LiClO4 e/ou LiI/I2. O objetivo é usar estes eletrólitos poliméricos em pequenas células solares sensibilizadas com corante (DSSC). O DNA com a massa molecular de 5,41x108 &plusmn; 1179,6 g/mol foi usado para a síntese de complexos de DNA-CTMA e DNA-DODA através da reação de substituição de DNA com os agentes surfactantes: CTMA e DODA. As amostras na forma de filmes foram caracterizadas por espectroscopia de impedância, difração de raios-X, UV-Vis, FT-IR e análises térmicas (DSC e TGA). Os espectros de FT-IR confirmaram a obtenção dos complexos de DNA-CTMA e DNA-DODA. A espectroscopia no UV/Vis revelou a presença de absorção em 260 nm atribuída às transições eletrônicas &pi;- &pi;* das bases nitrogenadas do DNA. As análises térmicas dos complexos de DNA-CTMA e DNA-DODA mostraram a estabilidade térmica de 226&deg;C e 232&deg;C e a transição vítrea de -67&deg;C e -40,0&deg;C, respectivamente. A difração de raios-X das amostras permitiu a determinação da porcentagem de cristalinidade sendo entre 43,74 e 63,20% para DNA-CTMA e entre 49,4 e 76,25% para DNA-DODA. Os filmes foram submetidos às medidas de condutividade iônica revelando os melhores resultados de 8,21x10-4 S/cm a 25&deg;C para as amostras de DNA-CTMA com 10% (m/m) de LiClO4 e 2,87x10-4 S/cm para o DNA-DODA com 10% (m/m) de LiClO4. Os eletrólitos de DNA-CTMA com 9 e 10 % (m/m) de LiI/I2 e DNA-DODA com 9 e 10% (m/m) de LiI/I2 foram aplicados em pequenas células solares mostrando a eficiência de 0,14, 0,31, 0,177 e 0,66% respectivamente, valores considerados promissores para futuros estudos. / The present work describes the preparation and characterization of polymeric electrolytes of DNA-CTMA and DNA-DODA with addition of 7, 9, 10 and 11% (m/m) LiClO4 and/or LiI/I2. The objective is use of these polymer electrolytes in dye sensitized solar cells (DSSC). The DNA with molecular weight of 5,41x108 &plusmn; 1179,6 g/mol was used to synthesize DNA-CTMA and DNA-DODA complexes by substitution reaction. The obtained samples in the film form were then characterized by impedance spectroscopy, X-ray diffraction, UV-Vis, FT-IR and thermal analyses (DSC and TGA). The FT-IR spectra confirmed both, DNA-CTMA and DNA-DODA complexes obtaining. The UV-Vis spectroscopy of the samples evidenced an absorption band at 260 nm attributed to electronic transitions &pi;-&pi; * of DNA nitrogenous bases. The TGA and DSC analyses shoved a thermal stability of the DNA-CTMA and DNA-DODA samples of 226&deg;C and 232&deg;C and, glass transition of -67&deg;C and -40&deg;C, respectively. The X-ray diffraction allowed determining the crystallinity of 43.74 to 63.20% for the samples of DNA-CTMA and 49.4 to 76.25% for the DNA-DODA. The films were subjected to ionic conductivity measurements showing the best results of 8.21x10-4 S/cm at 25&deg;C for the DNA-CTMA with 10% (w/w) of LiClO4 and of 2.87x10-4 S/cm for DNA-DODA with 10% (w/w) of LiClO4. Finally the electrolytes of DNA-CTMA with 9 and 10% (m/m) of LiI/I2 and of DNA-DODA 9 and 10% (m/m) of LiI/I2 were applied in small solar cells exhibiting the efficiency of 0,14, 0,31, 0,177 and 0,66%, respectively. The obtained results are promising for future investigations.

O consumo de tensoativos vem aumentando em função do crescimento da população, da melhoria geral das condições de vida e maior disponibilidade nos países menos desenvolvidos. Juntamente com o aumento de consumo, crescem os problemas no tocante às matérias-primas, resíduos e sua eliminação para o meio ambiente. A maioria dos tensoativos existentes no mercado é obtida a partir de matéria graxa. As fontes graxas convencionais incluem os óleos ou triglicerídeos de côco, babaçu, palma ou ainda os seus respectivos ácidos graxos. O Brasil possui grandes vantagens para produção de óleos vegetais, pois apresenta geografia favorável, e situa-se em uma região tropical. Além disso, a produção de oleaginosas em lavouras familiares torna-se uma importante alternativa de renda. Assim esse trabalho se propôs a desenvolver dois tensoativos anfóteros a partir de produtos da biodiversidade brasileira e estudar as suas propriedades físico-químicas. Tensoativos anfóteros são compostos que quando em solução aquosa ionizam-se produzindo ânions ou cátions, dependendo do pH. Em meio básico comportam-se como tensoativos aniônicos e, em meio ácido como catiônicos. Estes tensoativos têm alta compatibilidade com a pele e mucosas. Neste trabalho, foi efetuada uma comparação de desempenho entre os principais tensoativos comerciais do segmento de higiene e cuidado pessoal, e novos tipos de tensoativos. Este estudo foi realizado por meio da avaliação das propriedades de tensão superficial, espuma e detergência, destes tensoativos. Os resultados obtidos, dentro das condições experimentais utilizadas, indicaram que o caráter iônico do tensoativo possui pouca influência nas propriedades avaliadas, sendo o tamanho da porção apolar da molécula o fator de maior importância. A comparação entre a eficiência obtida pelos novos tipos de tensoativos com aqueles já consolidados no mercado indicou que estes se ajustam bem ao mercado. / The consumption of surfactants is increasing due to population growth, the general improvement of living conditions and greater availability in less developed countries. Along with the increase in consumption has led to increasing problems with regard to raw materials, residues and their disposal into the environment. Most of the surfactants on the market are made from fatty sources. The sources include conventional greases oils or triglycerides, coconut, babassu, palm or their respective fatty acids. Brazil has great advantages for vegetable production, because it shows favorable geography, is located in a tropical area. Furthermore, the oilseed production in family farms becomes an important alternative source of income. Thus, this study proposes to develop two amphoteric surfactants produced from the Brazilian biodiversity and study their physicochemical properties. Amphoteric surfactants are compounds that when in aqueous solution producing ionized anions or cations, depending on the pH. In basic medium behave as anionic and cationic in acid like. These surfactants have high compatibility with skin and mucous membranes. In this study, a comparison was made between the surfactants commonly used by industry of hygiene and personal care, and new types of surfactants. This study was conducted by evaluating the properties of surface tension, foam, and detergency of surfactants. The results obtained in the experimental conditions used, indicated that the ionic character of the surfactant has little influence on the properties evaluated, and the size of the nonpolar portion of the molecule the most important factor. The comparison between the efficiency of the new types of surfactants with those already established in the market indicated that they are well adjusted to the market.

A soja é a principal cultura do agronegócio brasileiro, setor responsável por cerca de 30% do PIB e por aproximadamente 40% das exportações totais do país. Do ponto de vista dos agroquímicos a soja é a cultura de maior mercado para os defensivos agrícolas, tendo sido, em 2007, responsável por 42,6% das receitas totais do segmento. O glifosato é o ativo herbicida mais utilizado nas plantações de soja e leva em sua formulação grande quantidade de tensoativos, os quais servem para aumentar a molhabilidade sobre as folhas e facilitar a aplicação. Realizada sob a forma de pulverização, a aplicação normalmente é feita antes do plantio da cultura e quando as plantas atingem o estágio V2 de crescimento, pois é quando ocorre competição da cultura com a daninha. A pulverização torna inevitável o contato da formulação com a soja, bem como com o aplicador. Medidas de ângulo de contato foram feitas sobre folha de soja e de uma gramínea que tipicamente acomete esta cultura. Foram testadas soluções de tensoativos comuns (aniônico, catiônico e neutro), de um tensoativo utilizado em formulações de herbicida e de uma formulação, a qual consiste numa mistura de tensoativos. Gotas dessas soluções foram mantidas em contato com a folha de soja e de gramínea até total evaporação e foi avaliada a mudança na morfologia das mesmas após esse contato através de microscopia eletrônica de varredura, comparando com as folhas analisadas logo após colheita. A cera da soja foi extraída com clorofórmio e analisada por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas. A cera extraída foi testada contra bactérias Gram-positiva e Gram-negativa a fim de avaliar sua atividade antimicrobiana. Carbonato de cálcio foi utilizado como adsorvente para o glifosato como proposta de uma formulação de herbicida sólida a qual libere o ativo no solo ao longo do tempo, minimizando o contato com o aplicador e contaminação de solos e águas. O método colorimétrico para quantificação de fosfato foi utilizado para avaliar a eficiência de adsorção e dessorção do glifosato sobre carbonato. A caracterização do sólido formado após adsorção foi feita através de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Os tensoativos mostraram afinidade pela cera epicuticular da folha de soja, solubilizando-a e causando perda de sua estrutura. Tensoativos com maior cmc, tipicamente os carregados e de cadeia mais curta, mostraram maior potencial de solubilização. A cera, composta por hidrocarbonetos, éster e amida de cadeia longa, não mostrou atividade biocida frente às bactérias, evidenciando que a morfologia é a responsável pela má adesão física de patógenos sobre a superfície da folha e consequente proteção da mesma. O glifosato mostrou ter grande afinidade pelo carbonato de cálcio, promovendo mudança na sua estrutura cristalina e tornando inviável sua utilização como formulação de herbicida. Entretanto, a forte interação entre os dois coloca o carbonato como um possível pré-concentrador de glifosato no tratamento de águas contaminadas. / Soybean is the main culture of Brazilian agribusiness, sector responsible for about 30% of the Gross Domestic Product and 40% of the countrys exportation. In relation to agrochemicals, soybean has the biggest market for agricultural defensives. In 2007 it was responsible for 42.6% of the incomes in the segment. Glyphosate is the most widely used herbicide active on soy crops; its formulation contains surfactants, which serve to increase the wettability on the leaves and to make its application easier. The application, in the form of spraying, is usually done before planting the crop and when the plants reach the growth stage V2, when there is competition between the culture and the weed. Spraying makes inevitable the contact of the formulation with soybeans, as well as with the applicator. Contact angle measurements were made on soybean leaf and a grass that typically afflicts this culture. Solutions of common surfactants (anionic, cationic and neutral), a surfactant used in herbicide formulations and a formulation, which is a mixture of surfactants, were tested. Drops of these solutions were kept in contact with soy and grass leaves until total evaporation and their change in morphology was evaluated after this contact through scanning electronic microscopy, comparing with the leaves analyzed right after harvest. Soy wax was extracted with chloroform and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometer. The wax extracted was tested against Gram-positive and Gram-negative bacteria in order to evaluate its antimicrobial activity. Calcium carbonate was used as adsorbent for glyphosate as a proposition of a solid herbicide formulation which releases the active in the soil over time, minimizing the contact with the applicator and contamination of soils and waters. The colorimetric method for quantification of phosphate was used to evaluate the efficiency of absorption and desorption of glyphosate on carbonate. The characterization of the solid formed after adsorption was made using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Surfactants showed affinity for epicuticular wax of soybean leaves, solubilizing it and causing loss of its structure. Surfactants with greater cmc, typically those with charged head and shorter chain, showed the greatest potential of solubilization. Wax, composed of hydrocarbons, ester and long-chain amide, showed no biocidal activity against bacteria, showing that the morphology is responsible for weak adhesion of pathogens on the leaf surface and subsequent protection of the same. Glyphosate showed great affinity for calcium carbonate, promoting change in its crystalline structure and making it impossible to be used as an herbicide formulation. However, the strong interaction between them enables the pre-concentration of glyphosate in the treatment of contaminated water.

Neste estudo foi caracterizado o processo de solubilização de solutos neutros em sistemas micelares compostos de surfactantes não iônicos da família de alcoóis secundários etoxilados com o mesmo grupo hidrofóbico e graus diferentes de etoxilação, variando de 5 a 30 subunidades de oxido de etileno. Para isso, foram utilizadas as Relações Lineares de Energias Livres de Solvatação (LSER) como modelo preditivo para a eficiência de incorporação de solutos. As análises de regressão múltipla e as validações apresentadas tiveram por base a constante de incorporação micelar KS como variável dependente e os descritores de soluto de Abraham como as variáveis independentes. A metodologia utilizada para a determinação de KS baseou-se em técnicas fotofísicas (supressão de fluorescência), medidas de solubilização (solubilização em saturação via espectrofotometria de UV-VIS) e técnicas de cromatografia líquida (Cromatografia Micelar) e gasosa (Cromatografia por Análise de Fase Vapor ou Headspace). A determinação realizada forneceu as seguintes LSERs: 15-S-5: Log KS = 0,054 - 0,227A - 1,197B - 0,600S + 0,938E + 1,854V 15-S-7: Log KS = + 0,267 + 0,435A - 1,475B - 0,831S + 1,045E + 1,805V 15-S-15: Log KS = -0,047 + 0,314A - 1,265B - 0,487S + 0,823E + 2,107V 15-S-30: Log KS = - 0,345 + 0,366A - 1,114B - 0,430S + 0,858E + 2,310V Como é típico para sistemas micelares, constatou-se que a partição dos solutos entre os agregados micelares e a fase aquosa é dominada pelas propriedades de volume molar (V) e capacidade receptora de pontes de hidrogênio ou basicidade (B) do soluto, com contribuições secundárias de dipolaridade (S) e refração molar em excesso (E) do soluto. O aumento do tamanho da cabeça hidrofílica de oligômeros de oxietileno (OE) torna a micela menos coesa, facilitando a acomodação de solutos e favorecendo também a penetração de moléculas de água de hidratação que formam pontes de hidrogênio com as unidades de OE. Isto é indicado pelas variações observadas nos coeficientes de B e V. As variações dos coeficientes de S respondem também ao tamanho da cadeia e ao grau de hidratação, o que foi verificado pelos espectros de bandas vibrônicas de fluorescência de pireno e por alterações de deslocamentos químicos de RMN-1H. Anomalias observadas para surfactante 15-S-5 provavelmente deveram-se à presença de isopropanol utilizado como aditivo para solubilizá-lo em meio aquoso. O conjunto de dados obtidos demonstra que o tamanho da cadeia de OE e da micela responde melhor ao modo do que à extensão de solubilização dos solutos analisados, uma vez que a variável KS não responde de maneira linear ao grau de etoxilação para o conjunto de detergentes estudados. / This study has characterized the solubilization of neutral solutes in micellar systems composed of nonionic surfactants belonging to the family of ethoxylated secondary alcohols with the same hydrophobic group and different degrees of ethoxylation ranging from 5 to 30 ethylene oxide units. Linear Solvation Energy Relationships (LSER) was used as a predictive model for the efficiency of incorporation of solutes. The multiple regression analysis and the validations presented were based on the micellar incorporation constant KS as the dependent variable and Abraham solute descriptors as the independent variables. The methodologies utilized to determine the KS values included photophysical techniques (fluorescence quenching), measurements of solubility at saturation (via UV-VIs spectrophotometry), micellar liquid chromatography and gas chromatography (Headspace analysis of the vapor phase above micellar solutions). This study provided the following LSERs: 15-S-5: Log KS = - 0,054 - 0,227A - 1,197B - 0,600S + 0,938E + 1,854V 15-S-7: Log KS = + 0,267 + 0,435A - 1,475B - 0,831S + 1,045E + 1,805V 15-S-15: Log KS = - 0,047 + 0,314A - 1,265B - 0,487S + 0,823E + 2,107V 15-S-30: Log KS = - 0,345 + 0,366A - 1,114B - 0,430S + 0,858E + 2,310V As typically observed for micellar systems, the partitioning of solutes between micellar aggregates and the aqueous phase is dominated by the properties of molar volume (V) and hydrogen bond basicity (B) of the solute, with secondary contributions from the dipolarity (S) and excess molar refraction (E) of the solute. The increase in the size of the hydrophilic oxyethylene (OE) headgroup decreases the cohesion of the micelle, facilitating the accommodation of solutes and also favoring the penetration of waters of hydration that hydrogen bond with the OE units. This is indicated by the changes observed in the coefficients of B and V. The changes observed for S also respond to the size of the OE chain, as reflected in the vibronic bands of the fluorescence spectra of pyrene and changes of proton chemical shifts in 1H-NMR spectra. Anomalies for the surfactant 15-S-5 were probably due to the necessity to include isopropanol as an additive to solubilize it in water. The data show that the OE chain and micelle sizes respond better to the mode than to the extent of solubilization for the solutes analyzed, since the predictor variable KS does not respond consistently to the degree of ethoxylation for the micellar systems studied.

Esta Dissertação apresenta os resultados do estudo da ação de alguns sistemas anti-espumantes comerciais sobre a estabilidade de espumas formadas por tensoativo aniônico, não-iônico e na presença de partículas coloidais. As espumas gás-líquido são sistemas coloidais formados por bolhas de gás separadas por filmes líquidos. A drenagem ou escoamento do líquido contido nesses filmes passa por diversos estágios. A variação dos volumes drenados em função do tempo, medida comparativamente na ausência e na presença do anti-espumante, foi utilizada para se avaliar a sua ação. A metodologia de Bartsch foi empregada, filmando-se as espumas durante um intervalo de tempo determinado. Os volumes foram então registrados pela análise dos filmes das espumas usando o programa Windows Media Player®. Espumas modelo foram escolhidas por meio do mesmo método avaliando-se a velocidade de drenagem de espumas formadas por dodecilsulfato de sódio (SDS) em diferentes concentrações, na presença de: tensoativo não-iônico (Triton X-100), polímero não iônico (poli(etileno)glicol) PEG com massas molares de 200, 400, 600, 1000 e 3400), adição de eletrólitos e adição de partículas (negro de fumo, carbonato de cálcio, sulfato de bário e sílica). A velocidade de drenagem dessas espumas seguiu a ordem crescente: (SDS 5.3 mmol/L + NaCl) aproximadamente igual a (SDS 5.3 mmol/L + CaCO3) < (SDS 30 mmol/L + NaCl) < (SDS 10 mmol/L + BaSO4) aproximadamente igual a (SDS 5.3 mmol/L + BaSO4) < (SDS 5.3 mmol/L + sílica) < (SDS + Triton X-100 + PEG 600) aproximadamente igual a (SDS + Triton X-100 + PEG 1000) aproximadamente igual a (SDS + Triton X-100 + PEG 3400) < SDS + Triton X-100 (com concentrações abaixo da CMC). Anti-espumantes, formulados com o mesmo princípio ativo, um éster de ácido graxo, podendo conter grupos polióxido de etileno ou propileno, e diferenciados com relação ao teor de sólidos e tipo de emulsificante usado na formulação foram testados quanto à ação nas espumas estabilizadas na presença ou não de eletrólitos e partículas. O anti-espumante com emulsificante polimérico foi o mais eficiente em aumentar a drenagem das espumas e diminuir o volume inicial de espuma formado. / This Dissertation presents results of two comercial antifoams on the stability of gas-liquid foams formed in the presence of an anionic surfactant, a non-ionic surfactant and colloidal particles. Air-liquid foams are colloidal systems formed by air bubbles separated by liquid films. The drainage or flow of the liquid contained within these films pass through several steps. The antifoam performance was analyzed from the measurements of drained volume variation in function of time, in the presence and absence of antifoams. The Bartsch methodology was employed, recording the foam ageing during a certain time interval using a CCD camera. The drained volumes were retrieved from the recorded files using Windows Media Player? software. Model foam were chosen by using the same methodology, the drainage volumes were measured for foams formed from aqueous solutions containing: a anionic surfactant, sodium dodecil sulfate, SDS, a non-ionic surfactant, Triton X-100, a non-ionic polymer, poly(ethyleneglycol), PEG, (Mw = 200, 400, 600, 1000 e 3400), sodium chloride, as electrolyte and colloidal particles such as carbon black, silica, barium sulphate, calcium carbonate. The drainage rates for these foam follow the crescent order: (SDS 5.3 mmol/L + NaCl) = (SDS 5.3 mmol/L + CaCO3) < (SDS 30 mmol/L + NaCl) < (SDS 10 mmol/L + BaSO4) = (SDS 5.3 mmol/L + BaSO4) < (SDS 5.3 mmol/L + sílica) < (SDS + Triton X-100 + PEG 600) = (SDS + Triton X-100 + PEG 1000) = (SDS + Triton X-100 + PEG 3400) < SDS + Triton X-100 (concentration below CMC). Two antifoams, with a same active agent, a fatty acid esther probably containing poli(oxyethylene-oxypropylene) groups, with different solid content and coadjuvants or emulsifying agent were tested. The antifoam with polymeric emulsifying was the most effective in increase the foam drainage. The antifoam performance has showed a dependence on the presence of particles or polyelectrolytes.

A solubilização de compostos não iônicos em micelas de detergentes é uma propriedade intensamente estudada e de grande importância prática. Algumas das aplicações onde a compreensão da solubilização é relevante são detergência, recuperação de solos contaminados e catálise. Em trabalho anterior, o grupo do prof. Quina demostrou que o modelo de relações lineares de energia livre (LSER) é uma poderosa ferramenta para correlação da eficiência de solubilização com parâmetros relacionados com a estrutura do soluto. No presente trabalho, constantes de incorporação micelar, Ks, foram determinadas experimentalmente para uma série de solutos de diferentes estruturas para os detergentes comerciais decil óxido de difenila dissulfonado (DOWFAX C10) e hexadecil óxido de difenila dissulfonado (DOWFAX C16). Verificou-se, para esses detergentes, que a variação do log Ks com o volume molar, Vx, do soluto é distinta para classes homólogas de solutos polares (álcoois e cetonas) e apolares (alcanos, aromáticos e alcinos), indicando a existência de microambientes de solubilização distintos A demonstração, neste trabalho, de que o modelo de LSER não é apropriado para correlacionar dados de Ks, na presença de mais de um microambiente de solubilização, aumenta a validade de estudos prévios, com detergentes de estrutura mais simples, onde a suposição de um único microambiente de solubilização mostrou-se adequada. / The solubilization of non ionic molecules in detergent micelles is a property that has been extensively investigated and that is of great practical importance. Several applications in which solubilization is of relevance are detergency, remediation of contaminated soils and catalysis. In earlier work, the group of Prof. Quina has shown that linear free energy relationships (LSER) are a powerful tool for correlating the efficiency of solubilization with the structure of the solute. In the present work, micellar incorporation coefficients, Ks, were determined for solubilization of a series of solute of diverse structures in two commercial detergents: decyl diphenyl oxide disulfonate (DOWFAX C10) and hexadecyl diphenyl oxide disulfonate (DOWFAX C16). For these detergents it is shown that the dependence of log Ks on solute molar volume is distinct for homologues series of polar (alcohols and ketones) and non-polar (alkanes, alkynes and aromatics) solutes, implying the existence of distinct solubilization microenvironments for these two classes of solutes. The demonstration in the present work that the LSER approach fails to correlate Ks data when more than one solubilization microenvironment is present reinforces the validity of previous studies with detergents of simpler structure where the assumption of a single solubilization microenvironment was found to be adequate.