Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T11:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224488.pdf: 1227214 bytes, checksum: c365ee18f449ba6661f9345fe2345a46 (MD5) / Medidas da tensão superficial de soluções de ácidos húmicos provenientes de diferentes ambientes (lacustre, estuarino e terrestre), com o objetivo de avaliar suas características anfifílicas em variadas condições de concentração, pH e força iônica. Avaliação da influência dos AH na solubilidade do pireno em solução aquosa.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223534.pdf: 2200971 bytes, checksum: 802fb74e3902b39479c0eb412c3ef3ed (MD5) / No presente trabalho a tensão superficial (TS) de soluções de SH de origem diversas, foi observada sob variadas condições de concentração, pH e força iônica, e em presença/ausência de HPAs. Em geral, a TS das soluções diminui com o aumento da concentração de AH. A TS também diminui com o aumento da acidez, com um mínimo sendo atingido entre pH 3 e 5 para a maioria das amostras. A adição de pireno (0,1 mol L-1) modifica os perfis de TS vs. concentração e vs. pH, sendo que neste caso, não ocorre migração das SH para a superfície em nenhum valor de pH. Nas soluções de AF, perfis de pH não são modificados com adição de pireno. Os AH parecem aglomerar-se em domínios similares a micelas em solução aquosa, sob condições específicas de pH e força iônica. Pela análise por fluorescência, observou-se uma diminuição da razão I1/I3 do pireno em soluções de AH, mostrando que em valores de pH abaixo de 9 as moléculas sentem um ambiente mais hidrofóbico, sendo este efeito mais pronunciado em torno de pH 6 e 7. Estes dados acompanham um significante aumento da fluorescência dos excímeros de pireno ( exc/ emi=334 nm/450 nm), caracterizando a aproximação das moléculas de pireno dentro dos domínios hidrofóbicos gerados pelas moléculas húmicas. Para os AF o decréscimo da razão I1/I3 é menos significante e não há formação de excímeros. Avaliando o papel das SH na solubilidade do pireno em meio aquoso, os resultados mostraram que a solubilidade do HPA é aumentada pela presença de SH, e que esta depende dos fatores como o pH e a concentração de AH. Em pHs ácidos e em concentrações mais altas de SH, aumenta a interação com o pireno, diminuindo a disponibilidade deste no meio.

[pt] Este trabalho originou-se com um problema industrial, o de recobrimento de um cabo por uma camada de verniz. A questão era modelar o processo de recobrimento de modo que este pudesse ser controlado, evitando perdas e otimizando a produção. O problema é descrito e resolvido nesta tese. Além disso, é formulada uma teoria de interfaces, como as existentes em escoamentos com fronteiras livres ou móveis, onde a tensão superficial desempenha um papel dominante. A formulação da teoria é feita com base na Mecânica do Contínuo, e a interface é modelada como um corpo bidimensional que separa e interage com corpos tridimensionais, dos quais faz parte. A teoria desenvolvida é aplicada em vários problemas com superfície livre para demonstrar a versatilidade da mesma. Uma as contribuições a destacar é o desenvolvimento de um código para o cálculo de superfícies capilares de equilíbrio. / [en] This work was originated with an industrial problem, the process of coating of rods with a enamel. The task was described mathematically the process such as it can be controlled, in order to avoid losses and to optimating the production. In this work the problem is formulated and solved. Furthermore, a theory of interfaces is formulated, like that exist in free or moving boundary flows, when the surface tension is a dominating force. The formulation of the theory is made within the continuous media mechanics point of view, and the interface is modeled as a bidimensional body separating and interacting with tridimensional bodies. Of course, the interface is a part of the bodies. The theory is developed and applied to several free boundary problems in order to show its adaptability. One of the principal goals of this work is the development of an algorithm and the computational program for computing equilibrium capillary surfaces.

[pt] Ésteres de polietilenoglicol derivados de ácidos graxos são surfactantes não iônicos biodegradáveis com aplicação em vários segmentos da indústria, em especial nas indústrias de óleo e gás, farmacêutica, de cosméticos e de alimentos. Ésteres de ácidos graxos naturais, tais como acido esteárico e palmítico, foram sintetizados e caracterizados, e os seus filmes de Langmuir foram obtidos. As propriedades viscoelásticas destes polímeros modificados hidrofobicamente foram investigadas na interface ar-água. Desta forma foi também possível avaliar a isoterma de Langmuir Pi-A e as propriedades mecânicas das monocamadas através do cálculo do módulo de compressão (Cs -1). A elasticidade superficial dilatacional e a tensão superficial dinâmica dos filmes adsorvidos foram analisadas pelo método da gota pendente em um goniômetro. Os módulos dinâmicos oscilatórios de armazenamento e perda do bulk da solução aquosa do tensioativo foram estudados em um reômetro de cisalhamento. Os estudos de tensão superficial dinâmica revelaram que a adsorção do surfactante na interface ar-água acontece de maneira rápida atingindo uma região de meso-equilíbrio em aproximadamente de 1 a 2 min. Foi demostrado o comportamento preferencialmente elástico destes polímeros modificados hidrofobicamente em duas e três dimensões (interface e bulk). Consequentemente, foi alcançada uma boa capacidade para estes polímeros atuarem como agentes coletores de petróleo na presença ou ausência de eletrólitos na subfase aquosa. / [en] Fatty acid esters of polyethylene glycols are biodegradable non-ionic surfactants with application in many industrial segments such as oil and gas, pharmaceutical, cosmetics, and food. Esters of polyethylene glycols based on natural fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, were synthesized and characterized, and their Langmuir films were obtained. The viscoelastic properties of these hydrophobically modified polymers at the air/water interface have been investigated. Thus it was also possible to evaluate the Langmuir isotherm (Pi-A) and mechanical properties of the monolayers by calculating the compression modulus (Cs-1). The surface dilatational elasticity and dynamic surface tension of the adsorbed films were analyzed by the pendant drop method with a goniometer apparatus. The oscillatory dynamic storage and loss modules of the bulk of the aqueous surfactant solution were studied in a shear rheometer. The dynamic surface tension studies show that the kinetics of the surfactant adsorption at the air-water interface is reasonably fast, reaching the meso-equilibrium region in approximately 1 to 2 min. It was demonstrated an elastic behavior of these hydrophobic modified polymers in two and three dimensions (interface and bulk). Consequently, it was achieved a good capacity for them to act as oil herding agents in presence or absence of electrolytes in the aqueous subphase.