Influência da especificidade iônica na estabilidade e propriedades de emulsões de heptol em água

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Influência da especificidade iônica na estabilidade e propriedades de emulsões de heptol em água
Título(s) alternativo(s):	Influence of ionic specificity on the stability and properties of heptol-in-water emulsions
Autor:	Sousa, Bruna Marinho de
Primeiro orientador:	Lima, Eduardo Rocha de Almeida
Segundo orientador:	Barbosa, Nathalia Salles Vernin
Primeiro membro da banca:	Ferraz, Helen Conceição
Segundo membro da banca:	Charin, Rafael Mengotti
Terceiro membro da banca:	Alberton, André Luís
Resumo:	Os sistemas coloidais são formados por uma fase dispersa – constituída por partículas que geralmente apresentam dimensões entre 1 nm e 1000 nm – e uma fase contínua, pela qual estas partículas se distribuem. Emulsões são sistemas coloidais em que a fase dispersa e a fase contínua são líquidas e imiscíveis. Sua estabilidade depende da ação de um componente anfifílico, denominado tensoativo, que adsorvem na interface líquido-líquido durante o processo de dispersão e é bastante influenciada, dentre outros fatores, pela força iônica da fase aquosa e pelos tipos de íons presentes, ou seja, pela especificidade iônica do sistema. O principal objetivo desta tese foi estudar a formação, estabilidade e propriedades físico-químicas de óleo em água (O/A) de interesse das indústrias de petróleo, com foco na influência dos tipos de íons presentes na fase aquosa. A metodologia experimental teve como fundamento o preparo de emulsões com fases oleosas sintéticas que simulavam as emulsões de petróleo, variando a proporção (1:3, 1:1 e 3:1) entre os componentes saturado (heptano) e o aromático (tolueno). Os eletrólitos escolhidos (NaCl, Na2SO4, NaBr, KCl, MgCl2 e CaCl2) foram selecionados com base na composição média da água do mar, e o tensoativo foi o SPAN 80. A viscosidade, densidade das fases e potencial Zeta foram avaliados. A estabilidade das emulsões de heptol em água foi investigada através da observação macroscópica (formação de diferentes fases) e microscópica (evolução do tamanho de gota) nos tempos de 24h, 48h, 7d, 15d, 1m e 2m. Os resultados demonstram que a adição de sal aumenta a viscosidade e diminui o potencial Zeta em relação às emulsões de referência e que o raio médio da gota ao longo do tempo cresce com o raio iônico do íon em cada série. O raio médio da gota no tempo em emulsões com eletrólitos seguiu a ordem inversa da série de Hofmeister para proteínas (r ̅_(〖CaCl〗_2 )> r ̅_(〖MgCl〗_2 )>r ̅_KCl> r ̅_NaCl ;r ̅_(〖Na〗_2 SO_4 )> r ̅_NaBr> r ̅_NaCl) e a viscosidade foi inversamente proporcional a ele.
Abstract:	Colloidal systems are formed by a dispersed phase – consisting of particles that have dimensions between 1 nm and 1000 nm –, and a continuous phase through which these particles are distributed. Emulsions are colloidal systems in which the dispersed and continuous phases are liquid and immiscible. Their stability depends on the action of an amphiphilic component, called surfactant, which adsorbs at the liquid-liquid interface during the dispersion process and is greatly influenced, among other factors, by the ionic strength of the aqueous phase and the types of ions present, that is, the ionic specificity of the system. The main objective of this thesis was to study the formation, stability, and physicochemical properties of oil-in-water (O/W) emulsions of interest to the petroleum industry, focusing on the influence of the types of ions present in the aqueous phase. The experimental methodology was based on the preparation of emulsions with synthetic oil phases that emulate petroleum emulsions by varying the proportion (1:3, 1:1, and 3:1) between the saturated (heptane) and aromatic (toluene) components. The chosen electrolytes (NaCl, Na2SO4, NaBr, KCl, MgCl2, and CaCl2) were selected based on the average composition of seawater, and the surfactant was SPAN 80. Viscosity, phases density, and Zeta potential were evaluated. The stability of the heptol-in-water emulsions was investigated through macroscopic observation (formation of different phases) and microscopic observation (evolution of droplet size) at 24h, 48h, 7d, 15d, 1m, and 2m. The results demonstrate that adding salt increases the viscosity and decreases the Zeta potential in relation to the reference emulsions and the average droplet radius over time grows with the ionic radius of the ion in each series. The mean droplet radius over time in emulsions with electrolytes followed the inverse order of the Hofmeister series for proteins (r ̅_(〖CaCl〗_2 )> r ̅_(〖MgCl〗_2 )>r ̅_KCL> r ̅_NaCl ;r ̅_(〖Na〗_2 SO_4 )> r ̅_NaBr> r ̅_NaCl) and viscosity was inversely proportional to it.
Palavras-chave:	Heptol-in-water emulsions Stability Ionic specificity Coloides Emulsões de heptol em água Estabilidade Especificidade iônica
Área(s) do CNPq:	ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Idioma:	por
País:	Brasil
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação:	MARINHO, Bruna. Influência da especificidade iônica na estabilidade e propriedades de emulsões de heptol em água. 2023. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19561
Data de defesa:	7-Fev-2023
Aparece nas coleções:	Mestrado em Engenharia Química

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Dissertação - Bruna Marinho de Sousa - 2023 - Completa.pdf		12,93 MB	Adobe PDF	Baixar/Abrir Pré-Visualizar ×

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