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Vicosimetria, Tensiometria e Condutimetria

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Vicosimetria, Tensiometria e Condutimetria 
Integrantes
Emmanuel Vinicius Oliveira Araújo
Fillipe Leornes Bruno e Silva 
Helen Cristina Mendes de Almeida 
Iasmim crispim Alencar Braga 
Lívia Andrade Sales 
Paulo Jefferson Santos Marques
1
1
Viscosidade de Líquidos
2
Introdução
A viscosidade de um líquido pode ser definida como a resistência que um fluído exerce ao escoamento por um capilar de vidro ou mesmo uma superfície qualquer.
Temperatura 
Composição da amostra
3
Introdução
Exemplos de Fluxos
 Fluxo Laminar X Fluxo Turbulento
4
Introdução
 Viscosímetros
Viscosímetro Capilar
Viscosímetro Rotacional
Splindles do viscosímetro Rotacional 
 
5
Introdução
 Viscosidade Relativa 
 Viscosidade Dinâmica 
 Viscosidade Cinemática.
𝛈 = 𝛒1 x 𝛕1
 
𝛒2 x 𝛕2 
Viscosidade Relativa
𝛈 = 𝛈relativo x 𝛈solvente
Viscosidade Dinâmica 
𝛖 = 𝛈
 
𝛒
Viscosidade Cinemática 
6
Finalidade
Determinar as viscosidades relativa, dinâmica e cinemática dos soros fisiológico, caseiro e para reidratação oral, bem como, a determinação dessas mesmas grandezas para as soluções 0,5 e 1% de carmelose, utilizando para as três primeiras amostras o viscosímetro de Ostwald-Fenske e para as soluções de carmelose um viscosímetro rotacional.
Soro 
Fisiológico
Soro Caseiro 
Soro para Reidratação Oral 
Camelose 0,5% 
Camelose 1% 
7
Procedimento Experimental
8
Fórmulas
𝛈 = 𝛒1 x 𝛕1
 
𝛒2 x 𝛕2 
Viscosidade Relativa
𝛈 = 𝛈relativo x 𝛈solvente
Viscosidade Dinâmica 
𝛖 = 𝛈
 
𝛒
Viscosidade Cinemática 
 𝛈 = viscosidade do líquido, tanto dinâmico, como relativo
𝛒 = massa específica das amostras de soro e água
𝛕 = corresponde a média dos tempos, em segundos
𝛖 = a viscosidade cinemática. 
 
9
Resultados
Amostras
Pg/cm3
Tempo de escoamento(s)
Ƞrel
Ƞ,cP
V,cSt
Água
0,99624
65
-
-
-
Soro Caseiro
1,01366
78
1,1999
1,2208
1,2163
Soro Fisiológico
1,0078
71,3
1,0968
1,1096
1,1054
S.P.Reidratação
1,01246
77,6
1,1936
1,2132
1,2085
Carmelose0,5%
1,00005
-------
175,9
-------
176
Carmelose1%
1,0009
-------
639,4
-------
640
Todos os resultados apresentados na tabela abaixo estão relacionados com os experimentos realizados de determinação da viscosidade de líquidos, onde todos os testes foram realizados a uma temperatura de 28ºC onde pH2O = 0,99624 g/cm3. Os resultados de massa específica para todos os soros foram obtidos no experimento de picnometria.
Tabela 1: Viscosidades relativa, dinâmica e cinemática das amostras analisadas.
10
Discussão
Viscosidade descreve a resistência interna para fluir que uma substância exerce e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim relacionando a composição de todas as amostras testadas, podemos observar resultados que comprovam a relação da viscosidade com a composição química e as características específicas como as apresentadas pela carmelose.
Os resultados obtidos estão de acordo, analisando a os resultados frente a sua composição química e sua função específica. 
11
por Tensiometria
Concentração Micelar Crítica 
12
Finalidade
Determinar a concentração micelar crítica do tensoativo dodecilsulfato de sódio (sds) por tensiometria e comparar o valor obtido com os tabelados na literatura 
Dodecilsulfato de Sódio – SDS 
13
Tensoativos
São substâncias anfifílicas que possuem um agrupamento polar , uma porção apolar ou hidrofóbica.
Classificam-se em: Aniônicos, catiônicos, anfotéricos e não-iônico.
+
+
{
Iônicos
Não-Iônicos
(Catiônico)
(Aniônico)
(Anfótero)
(Não Possui Carga)
Representação esquemática dos Tensoativos 
SDS
14
Tensiometria
Tem como objetivo medir a força necessária para remover um anel de platina da superfície de uma solução.
Ao remover o anel da solução, ele arrastará uma coluna de líquido cilíndrica. Onde vai ocorrer o equilibrio entre a força do tensiometro com o peso da coluna de líquido. 
15
Método Experimental
Preparar 100ml solução estoque de 30mM de SDS
A partir da solução estoque, diluir em dez soluções de SDS, nas concentrações de 1mM, 2mM, 3mM, 4mM, 5mM, 6mM, 7mM, 8mM, 9mM e 10mM.
Medir o valor da tensão superficial em água destilada e anotar o valor obtido
Medir cada uma das soluções, da mais diluída a mais concetrada.
16
Resultados 
Concentração emmM
Tensão SuperficialemN/m
1
41.6
2
38.7
3
32.1
4
32.5
5
33.0
6
34.4
7
35.2
8
35.3
9
35.8
10
36.2
17
Gráfico e CMC
18
Considerações Finais
A tensão superficial da água é diminuída pela adição de surfactante. 
Próximo a superfície, os grupos polares orientam-se para a solução aquosa, enquanto que os grupos apolares se localizam na interface água-ar minimizando, assim, o contato com a água. Isto gera uma diminuição na tensão superficial do sistema, pois provoca um desarranjo de suas superfícies. Após a cmc, ao contrário dos monômeros, as micelas se dispersam na solução, não apresentando efeito adicional sobre a tensão superficial. 
19
Referências Bibliográficas
http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAemL0AI-4.jpg
http://blog.newtonpaiva.br/pos/wp-content/uploads/2012/11/E6-FARM-23-FIGURA1.jpg
MANUAL de práticas: Disciplina: Físico - Química aplicada à Farmácia. Ceará: Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Química Analítica E Físico- Química, 2009
http://www.usp.br/massa/2013/qfl2453/pdf/tensaosuperficial.pdf
20
Condutimetria
21
Introdução 
O que são Micelas ? 
É uma estrutura glomerular formada por um agrupamento de moléculas anfipáticas 
O que é CMC ?
(Concentração Micelar Crítica)
É a menor concentração onde ocorre a formação de micelas de um sulfactante.
22
22
Introdução 
23
 E o que são Tensoativos ou Sulfactantes ? 
São moléculas Anfifílicas caracterizadas por possuírem ambas as regiões estruturais Hidrofílica e Hidrofóbica.
Podem ser de três tipos:
 
Aniônico
Catiônico
Anfótero 
Não- Iônico
Dodecilsulfato de Sódio (SDS)
Introdução
Medidor de Condutividade ou Condutivímetro: É um instrumento laboratórial que permite a medição de condutividade de diversas amostras.
24
Podem ser de três tipos:
Condutivímetro de Bancada: Utilizado em indústrias eletrônicas, químicas, controle de qualidade de água, formulações ou soluções. 
Condutivímetro de Bolso: Controle de qualidade, medição de pureza de águas destiladas, desmineralizada, deionizadas ou osmosificadas tanto em laboratório ou diretamente em instalações industriais.
Condutivímetro de Portátil: Usado em controle de qualidade de água, soluções ou formulações, processamento de alimentos, cosméticos, entre outros.
Objetivos: 
25
Esta prática teve como objetivo determinar a Concentração Micelar Crítica do tensoativo dodecilsulfato de sódio (SDS), em diferentes concentrações, utilizando o condutivímetro
Além de comparar o valor obtido com os tabelados na literatura, a fim de que o aluno estabeleça uma análise crítica dos seus resultados experimentais. 
Familiarizar o aluno com a técnica utilizada e com o aparelho em questão. 
Bem como defimnir graficamente a concentração micelar crítica do SDS por condutimetri.
Metodologia Experimental:
Aferida a temperatura, encontrando um valor de 23,8°C, no entanto o condutivímetro apresenta um sistema de compensação da temperatura. 
Deu-se início ao experimento determinando-se o valor da condutância da água destilada e fervida
NO experimento foi utilizado um volume de água de 50 ml, a concentração da solução estoque era de 30 mM e a condutividade da água foi de 16,45 𝛍S.
Foi realizadas as medições sempre cuidando para não “Estourar” as escalas.
Encontrou-se a Condutividade observada das amostras. 
A partir de então pode-se calcular a concentração e condutividade final. 
26
Resultados
Levando em concideração que a temperatura
no dia estava na faixa dos 23, 8°C, não sendo necessário a aplicação de banho termostático, que o volume de água utilizado foi 50 ml, que a concentração da solução estoque de SDS era de 30 𝛍S e que a condutividade do solvente foi de 16,45 𝛍S, podemos chegar ao valor da concentração através da seguinte fómula. 
 
27
Vamos 
Calcular ? 
Lf = L obs - Li 
C1 x V1 = C2 x V2 
Condutividade Final
Concentração de SDS
 C1, corresponde a concentração da solução estoque
V1 ao volume de SDS que foi adicionado
C2 o valor da concentração de SDS que foi diluída em 50 ml de água.
V2 ao volume da solução de água, 50 ml, mais SDS que é variável de forma crescente
Resultados
28
Vamos 
Calcular ?
Levando em concideração que a temperatura no dia estava na faixa dos 23, 8°C, não sendo necessário a aplicação de banho termostático, que o volume de água utilizado foi 50 ml, que a concentração da solução estoque de SDS era de 30 𝛍S e que a condutividade do solvente foi de 16,45 𝛍S, podemos chegar ao valor da concentração através da seguinte fómula. 
 
 
 
Logo temos que a Concentração da solução estoque é 30 mM, V1 é igual a 2 ml e V2 é igua a 52 ml, o valor da concentração 1 é de: 
 
C1 x V1 = C2 x V2
 30 x 2 = C2 x 52
 C2 = 1,16mM
 C1 x V1 = C2 x V2 
Resultados
Levando em concideração que a temperatura no dia estava na faixa dos 23, 8°C, não sendo necessário a aplicação de banho termostático, que o volume de água utilizado foi 50 ml, que a concentração da solução estoque de SDS era de 30 𝛍S e que a condutividade do solvente foi de 16,45 𝛍S, podemos chegar ao valor da concentração através da seguinte fómula. 
29
Vamos Calcular ? 
Logo temos que a Concentração da solução estoque é 30 mM, V1 é igual a 10 ml e V2 é igua a 60 ml, o valor da concentração 1 é de: 
 
C1 x V1 = C2 x V2
 30 x 30 = C2 x 80
 C2 = 11,25 mM
 
C1 x V1 = C2 x V2 
Discussão 
Volume de SDS em 50 ml de água (ml)
Concentração de SDS (mM)
Condutividade Observada (Lobs), dado em ??S
Cndutividade Final (Lf), dado em ??S
2
1,16
114,4
98
4
2,22
206
190
6
3,21
284
268
8
4,14
348
332
10
5
397
381
12
5,80
447
431
14
6,60
475
459
16
7,27
519
502
18
7,94
552
536
20
8,6
583
567
22
9,26
605
589
24
9,72
631
615
26
10,3
651
635
28
11
674
658
30
11,25
700
684
30
Tabela 01: Correspondente Ao Volume E Concentração Da Solução, Condutância Observada E Final
Discussão 
31
------------------------
Discussão 
32
A micelização, a formação desses agregados, ocorre de forma muito brusca
A condutivodade inicial da água, apresentou um valor de 16,45 𝛍S, no entanto, o valor esperado era de 2 𝛍S.
Por que utilizar KCl solução padrão ? 
O condutivímetro pode ser ligado em Corrente Alternada
Dodecilsulfato de Sódio (SDS)
Aplicações Comerciais de Tensoativos
Sabões e Detergentes
Emulsionantes, Dispersantes e Umectantes
Composição de Antissépticos e Desinfetantes
 Ex: Cloreto de benzalcônio – desinfecção da pele em procedimentos pré-operatórios.
Indústria do Couro
Líquidos Iônicos Tensoativos Tensoativos Verdes
Alternativa RECICLÁVEL aos solventes industriais convencionais.
Utilizado na Descontaminação de Água.
Propriedades dos Solventes Verdes:
Alta Polaridade
Alta estabilidade química e térmica (permite a reciclagem do solvente no processo industrial)
Pressão de vapor muito baixa (pode ser empregado como solvente sem perigo de explosão)
Conciderações Finais	
A determinação da concentração micelar crítica (CMC), por condutometria, foi realizada para o agente tensoativo dodecilsulfato de sódio (SDS), em água.
A determinação da CMC do SDS pelo método condutimétrico se mostrou útil como uma atividade complementar ao experimento que utilizou o tensiômetro, sendo mais uma técnica que permite a determinação da CMC e com um baixo custo relativo.
Referências 
CASTELLAN, G. Fundamentos de Fisico-Química,3 ed, Edgard Blucher, 2006.
 
CROCKFORD, H.D. ; KNIGHT, S.B. Fundamentos de Fisico-Química, Livros 
Lucena, Paula. Manual de Controle de Qualidade na Farmácia Magistral.
MANUAL DE PRÁTICAS físico-químicas da Universidade Federal do Ceará. 
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