O propósito deste trabalho foi estudar a agregação do brometo (CTAB) e do hidrÓxido (CTAOH) de cetiltrimetilamÔnio em soluçÕes aquosas na presença de aditivos. O trabalho experimental foi realizado utilizando técnicas de tensiometria, viscosimetria e espectrofotometria. Especificamente foram estudados os quatro sistemas abaixo relacionados: a) HidrÓxido de CetiltrimetilamÔnio - Formamida - Água (CTAOH-F-H20) b) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - N-MetilformamidaÁgua (CTAB-NMF-H20) c) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Brometo de Tetrametil A amonio (CTAB-TMAB-H 2 0) d) Brometo de CetiltrimetilamÔnio - Tris(hidrÓximetil)am! nometano- Água (CTAB-TRIS-H20). Os valores correspondentes de b..G 0m a 252C em água pura e nas mesmas fraçÕes molares de cossolvente acima citadas são, respectivamente: -4,13 kcal/mol, -2,54 kcal/mol, -1,12 kcal/mol e -0,12 kcal/mol. A entalpia de micelização variou de -0,76 kcal/mol em água pura a -1,15 kcal/mol (XF=0,803). Os resultados experimentais indicam que a N-metilformamida tem um efeito inibitório sobre a micelização do CTAB. Este efeito pode ser explicado em termos de interações entre a água e o cossolvente, formando pontes de hidrogênio e causando uma redução no efeito hidrofóbico. Os resultados experimentais mostram que a micelização do CTAOH ocorre sobre toda a faixa de soluções aquosas e em formamida pura, porém de forma menos espontânea do que na água pura. O decréscimo na CMC e na variação de energia livre de mi celização indicam que a agregação torna-se mais espontânea em função do eletrÓlito adicionado. A análise dos resultados experimentais, obtidos pelas três técnicas já mencionadas, sugere que as ml celas de CTAB mudam de esféricas para elipticas e formam, eventual mente, mesofases liquido-cristalinas em função do aditivo. / The purpose of this work was to study the aggregation of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and hydroxide (CTAOH) in aqueous solutions containing additives. The critical micellar concentration (CMC) was measured at 25 and 40ºC for all systems and some measurements were also performed at 32ºC for the CTAOH-F-H2o and CTAB-NMF-H 2 0 solutions. The experimental results indicate that N-methylformamide has an inhibitory effect on the micellization of CTAB. The in hibition can be explained in terms of interactions between water and the cossolvent, forming hydrogen bonds and causing a decrease in the hydrophobic effect. The experimental results show that micellization of CTAOH occurs over the entire range of solution and in pure formamide, but less spontaneously than in water. The decrease in CMC and the free energy of micellization indicates that the aggregation becomes more spontaneous as a func tion of added electrolyte. The analysis of the experimental results obtained by the · three methods suggest that the CTAB micelles change from spherical to elliptical and eventually form liquid crystalline mesophases as a function of additive.

Orientador: Fernando Galembeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T05:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shah_Ziarat_D.pdf: 4969142 bytes, checksum: 3a691c84e8047244b2a5b14d8573efa1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho foram sintetizados latexes do poli[estireno-co-(acrilato de butila)-co-(acido acrilico)], com a mesma composicao monomérica, sob as mesmas condições experimentais, mas utilizando diferentes tensoativos. Foram utilizados tensoativos não-iônicos, derivados etoxilados (EO) do nonilfenol (NP), álcool laurílico e do álcool oleico, apresentando numeros de grupos EO por molecula igual a: 4 e 100, 23 e 20, respectivamente. Foi também empregado o tensoativo aniônico, dodecilsulfato de sódio (SDS). Os polímeros foram sintetizados através do método da pré-emulsão, a 75ºC, sob atmosfera de nitrogênio e usando persulfato de sódio, como iniciador. Os latexes obtidos foram caracterizados através das seguintes técnicas: espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia por correlação de fótons (PCS), calorimetria de varredura diferencial (DSC), analise termogravimétrica (TGA), centrifugação zonal em gradiente de densidade, ensaio de adesão, microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os espectros FTIR são similares, mas apresentam diferenças nítidas em algumas regiões espectrais. Os resultados obtidos das análises térmicas indicam que uma maior quantidade de água não congelável ligada está presente no latex sintetizado a partir da mistura de tensoativos não iônico NP(EO)40 e aniônico SDS, sendo que a fração de massa de água livre é quase igual em todos os latexes. Os resultados de TGA mostram que a degradação dos latexes ocorre em etapas diferentes, sendo que a diferença na faixa de temperatura de decomposição dos diferentes latexes não é muito significativa, exceto no caso da amostra sintetizada usando a mistura de NP(EO)40 e SDS. Os resultados dos estudos microscópicos mostram uma grande variabilidade nas particulas formadas, na rugosidade e nos padrões de distribuição da viscoelasticidade nas superfícies dos filmes. Esta tese demonstra que é possivel obter latexes muito diferentes com os mesmos monômeros e mesmo procedimento de polimerização, mas mudando simplesmente o tensoativo / Abstract: In this work six different latexes of poly[styrene-co-(butyl acrylate)-co-(acrylic acid)], were synthesized under similar experimental conditions and monomer composition by changing the surfactants only. The surfactants used were ethoxylated nonylphenol NP(EO)n, lauryl alcohol and oleic alcohol, with (EO) chain lengths equal to 4, 100, 23 and 20, respectively. The anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) was also used. The polymers were synthesized by the semi-batch emulsion polymerization method at 7ºC under nitrogen atmosphere using sodium persulfate, as a free-radical initiator. The latexes were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), photon correlation spectroscopy (PCS), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), zonal density gradient centrifugation, film adhesion, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The FTIR spectra are similar but also show differences in some spectral regions. The DSC results present that a significant fraction of non-freezing bound water was found in the latex stabilized with a mixture of NP(EO)40 with (SDS), and the percentage of free water was almost equal in all samples. TGA results show that the complete thermal degradation of latexes occurs at different temperature and difference in the decomposition temperature was not very significant, except for the sample synthesized with a mixture of SDS and NP(EO)40 surfactants. The results of microscopy studies show a great variability in the particles formed, surface roughness and in the distribution pattern of viscoelasticity on the film surfaces. This thesis demonstrates that that it is possible to obtain very different latices with the same monomers and the same polymerization procedure but simply changing the surfactant / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

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 α-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.

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 corrosão nos materiais metálicos causa sérias perdas financeiras e impactos ambientais. Apesar de eficientes, os revestimentos orgânicos podem gerar fissuras com o tempo, propiciando locais favoráveis à corrosão. Diante disso, o conceito de autorreparação em revestimentos tem sido estudado, para que este tipo de dano seja minimizado, sem necessitar da intervenção humana. O método de encapsulamento de formadores de filme em microcápsulas poliméricas é bastante utilizado nos sistemas de autorregeneração. Neste trabalho, estudou-se o processo de emulsificação do óleo de linhaça, etapa determinante para a obtenção das microcápsulas, que serão posteriormente aditivadas em um primer de epóxi base água. Inicialmente, foi necessário aperfeiçoar o preparo da emulsão, analisando-se para isso três tipos diferentes de tensoativos em termos de propriedades e composições. Foi feito um planejamento estatístico no qual se adotou o modelo de projeto fatorial completo para cada um dos tensoativos, onde os fatores analisados foram a variação da fração mássica do tensoativo, a aplicabilidade do ultrassom ou dispersor Ultra-Turrax® e a adição ou não de cloreto de sódio. O pequeno número de ensaios envolvidos e a simplicidade para se analisar e interpretar os dados justificam a escolha deste modelo. As variáveis resposta foram a determinação do diâmetro médio volumétrico das gotículas e a medida do potencial zeta das emulsões para analisar a estabilidade das mesmas. Além disso, observou-se a forma, tamanho e característica das gotículas com o auxílio de um microscópio óptico. A estabilidade da emulsão também foi avaliada pela observação e registro fotográfico da separação de fases, depois de certo tempo em repouso, em um tubo de ensaio. Após a determinação do melhor tensoativo e condições de preparo da emulsão na obtenção das microcápsulas, estas foram obtidas e adicionadas no primer e o mesmo foi aplicado sobre corpos de prova de aço carbono. O efeito de autorreparação proporcionado pela ruptura das microcápsulas ao se provocar um defeito foi avaliado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) e pelo ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina (SSC). As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (SEM). / The corrosion of metallic materials causes serious financial losses and environmental impacts. Although efficient, organic coatings may generate cracks over time, generating potential sites for corrosion. Hence, the self-healing concept on coatings has been studied in order to minimize this type of damage, without requiring human intervention. The encapsulation method of film formers in polymeric microcapsules is widely used in self-healing systems. In this study, the emulsification process of linseed oil was investigated, since it is a determining step to obtain the microcapsules that will later be doped in a water based epoxy primer. Initially, it was necessary to improve the emulsion preparation, by analyzing three types of surfactants with different properties and compositions. A statistical planning adopting the full factorial design model was conducted for each of the surfactants, in which the factors considered were the variation of the weight fraction of surfactant, and the use or not of ultrasound, Ultra-Turrax® disperser and sodium chloride. The small number of trials involved and the simplicity to analyze and interpret the data justify the choice of this statistical model. The response variables were the determination of the droplet volumetric mean diameter and the measurement of the zeta potential of the emulsions to assess its stability. Moreover, the shape and characteristics of the droplets were observed with the aid of an optical microscope. The emulsion stability was also evaluated by observation and photographic register of phase separation after some rest time in a test tube. After determining the best surfactant and conditions for the emulsification to obtain the microcapsules, they were produced and added to the primer, which was applied on carbon steel specimens. The self-healing effect provided by the rupture of the microcapsules after an intentional defect was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning vibrating electrode technique (SVET) and accelerated corrosion tests in a salt spray chamber (SSC). The microcapsules were characterized by optical and scanning electron microscopes (SEM).

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.

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.

Neste trabalho foram estudadas algumas propriedades de sistemas miméticos de tensoativos pulmonares (TP) constituídos de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) e DPPC/colesterol e suas interações com o material particulado (MP) proveniente da queima da palha da cana-de-açúcar, reconhecido por meio de estudos clínicos como agente agravador de diversas patologias respiratórias. O MP utilizado neste trabalho foi analisado por meio de uma série de técnicas: espalhamento dinâmico de luz (DLS), microscopia eletrônica de varredura acrescida do uso de análise de energia dispersiva de raios X (MEV e MEV-EDX) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Os valores médios de tamanho e potencial zeta das partículas foram 250 nm e -27 mV, respectivamente. Isotermas de pressão superficial versus área por molécula de DPPC e DPPC/colesterol foram estudadas na ausência e presença de partículas e trouxeram informações a respeito da inserção das partículas nas monocamadas. O sistema DPPC/colesterol apresentou variações menores de área mínima por molécula com o aumento da concentração de MP, indicando que o colesterol atua como agente organizador da monocamada. Reologia superficial dilatacional dinâmica foi estudada pelo método de oscilação harmônica da gota pendente. Concentrações pequenas de MP aumentam a fluidez das monocamadas, enquanto concentrações mais elevadas aumentam a rigidez das mesmas. A presença de colesterol potencializa o efeito provocado pelo MP. Os dados de módulo de compressibilidade obtidos das isotermas se mostraram próximos daqueles obtidos nos estudos reológicos em frequências elevadas. As monocamadas foram transferidas para substratos sólidos por meio da técnica de Langmuir-Blodgett (LB). Os filmes LB resultantes foram analisados por meio de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia do tempo de vida de fluorescência (FLIM). Ambas as técnicas mostraram que as partículas se depositam juntamente com o filme e que o sistema DPPC/colesterol dispõe de um arranjo mais homogêneo para as partículas. Imagens de FLIM mostraram que provavelmente esse arranjo se dá devido à preferência do colesterol em se alocar em regiões periféricas às partículas, conferindo estabilidade às mesmas na interface. O trabalho permitiu concluir que o MP proveniente da cana-de-açúcar possui efeito sobre algumas propriedades superficiais estudadas nos sistemas modelos de TP e que essas propriedades devem ter o potencial de interferir no perfeito funcionamento desses sistemas nos meios biológicos. / This work presents some of the properties of mimetic systems of pulmonary surfactants (PS) composed of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and DPPC/cholesterol and their interactions with particulate material (PM) originated from the burning of sugar cane leaves which is known by clinical studies as an injurious agent of the respiratory airways. The PM described in the present work was analyzed by different techniques: Dynamic Light Scattering (DLS), Scanning Electron Microscopy (SEM) with EDS (Energy Dispersive Spectrometry) and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). The average values of size and zeta potential were 250 nm and -27 mV, respectively. DPPC and DPPC/cholesterol -A isotherms were studied in the absence and presence of particles and it brought some information about the particle insertion in the monolayers. The DPPC/cholesterol system showed smaller changes in the minimum area per molecule with the increase of PM concentration which indicates the cholesterol acts as an organizer in the monolayer. Dilatational surface rheology data indicated that smaller PM concentrations increase the fluidity of the monolayers while the higher PM concentrations increase their rigidity. Cholesterol enhances the effects provoked by PM. Compressional modulus data obtained from the isotherms showed to be very close to those obtained from the rheological studies performed at higher frequencies. The transferred monolayers, using Langmuir-Blodgett technique, to solid supports were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) and Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) which showed that the particles are deposited together with the film and the DPPC/cholesterol system presents a more homogeneous particle arrangement. FLIM images showed that most likely this arrangement is due to the preference of cholesterol to allocate in regions surround the particles, granting stability to them in the monolayers. The study allowed concluding that PM originate from burned sugar cane leaves has an effect over some features of PS model systems and those properties have the potential to interfere in the perfect performance of these systems in biological environments.

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.