DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA DE UM SURFACTANTE POR CONDUTIMETRIA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA E FÍSICO-QUÍMICA 
FÍSICO-QUÍMICA APLICADA À FARMÁCIA 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA (CMC) DE UM 
SURFACTANTE POR CONDUTIMETRIA 
 
 
 
 
Aluno: Mac Dionys Rodrigues da Costa 
Matrícula: 398722 
Professor(a): Adriana Nunes Correia 
Curso: Farmácia 
 
 
 
 
 
FORTALEZA 
2017
0 
 
 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 1 
FINALIDADE ...................................................................................................... 2 
OBJETIVO .......................................................................................................... 3 
PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................... 3 
 Materiais utilizados ...................................................................................... 3 
 Metodologia ................................................................................................. 3 
RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 3 
CONCLUSÃO ..................................................................................................... 7 
REFERÊNCIAS .................................................................................................. 7 
 
 
1 
 
INTRODUÇÃO 
Surfactantes são compostos que possuem duas regiões distintas: uma 
polar hidrofílica e outra apolar, hidrofóbica. São classificados de acordo com o 
tipo de carga na região polar: aniônicos, catiônicos, não-iônicos, e anfótero 
(zwitteriônicos). 
Surfactante Não-Iônico: é um sistema anfifílico que não possui cargas 
aparentemente influentes no meio em que estejam presentes, de maneira que 
em solução aquosa não se ionizam e possuem uma reação neutra. Entre estes 
surfactantes destacamos os Nonilfenóis Etoxilados, as amidas e alcoóis graxos 
etoxilados. A fórmula geral para os tensoativos não iônicos é a seguinte: 
 
Onde: R- representa a cadeia apolar (que pode ser anel benzênico ou uma 
cadeia qualquer) e R1 juntamente com dupla O representa a cadeia polar. 
Surfactante Catiônico: é um sistema que possui cargas positivas e em sua 
cadeia geralmente estes sistemas são sais halogenados quaternários de 
amônio, são empregados com o objetivo antimicrobiano em virtude de romperem 
a parede celular bacteriana e expor seu material interno. Esse tipo de surfactante 
é totalmente incompatível com os surfactantes catiônicos por que reagem entre 
si neutralizando as cargas e consequentemente ocasionado a precipitação de 
coloides. 
 
Onde: R1 representa o haleto, R2 representa a cadeia apolar. 
Surfactante Aniônico: é uma espécie de surfactante que como o próprio 
nome diz, ele ioniza-se em solução liberando ânions, em virtude de possuírem 
cargas negativas são os tensoativos mais utilizados que existe um exemplo 
bastante comum deste são os sabões e detergentes. Onde o sabão é um sal 
oriundo da reação entre um ácido graxo e uma base, enquanto que os 
detergentes são obtidos através da reação ácidos sulfônicos com bases. 
 
Onde: R1 representa a cadeia apolar e R2 representa o OH ou o metal. 
 
2 
 
Surfactante Anfótero: também conhecido zwitteriônico é um sistema 
anfifílico que tem comportamento catiônico e aniônico quando em solução, 
dependendo é claro do pH do meio em que ele se encontra, apresentam na 
mesma cadeia grupo amônio quaternário e um grupo carboxila o que origina uma 
carga positiva e uma negativa. Essa classe de surfactante é comumente utilizada 
na produção de cosméticos em virtude de seu comportamento, por ser capaz 
agir como estabilizador de espuma, emoliente e agente de limpeza. 
 
Onde: R representa a cauda hidrofóbica. 
Micela é uma estrutura globular formada por um agregado 
de moléculas anfipáticas, porém a formação das micelas, não ocorre em 
qualquer concentração. Apenas a partir de uma concentração mínima 
chamada concentração micelar crítica, ocorre a micelização. Esta associação 
das moléculas de surfactantes ocorre para que haja uma diminuição da área de 
contato entre as cadeias hidrocarbônicas do surfactante e a água ou outro 
composto polar. Com a formação de micelas várias propriedades físicas da 
solução tais como viscosidade, condutividade elétrica, tensão 
superficial e pressão osmótica são afetadas. 
 
Figura: Formação de micelas 
Sistemas micelares são utilizados para aumentar a solubilidade de alguns 
compostos orgânicos de baixa polaridade presentes em meio aquoso. Sendo 
indispensável a sua utilidade para indústrias de cosméticos e para as atividades 
biológicas como a absorção dos alimentos, transporte de hormônios, entre 
outras atividades mantedora da homeostase. 
FINALIDADE 
Determinar, graficamente, a concentração micelar crítica de um 
surfactante por condutimetria. 
 
 
 
 
3 
 
OBJETIVO 
A prática realizada objetivou o estudo teórico-prático sobre a 
concentração micelar crítica de um surfactante, onde os alunos puderam 
constatar e discutir a teoria empírica a partir da determinação prática dos valores 
de condutividade de diferentes concentrações do surfactante SDS com um 
condutivímetro e determinar, graficamente, a concentração micelar crítica do 
dodecilsulfato de sódio 30mM. 
PARTE EXPERIMENTAL 
 Materiais utilizados: 
 Condutivímetro (Micronal B-330) 
 Dodecilsulfato de sódio 30mM (100mL) – Surfactante aniônico 
 Água destilada (50mL) 
 Agitador magnético 
 Béquer 
 Bureta de 100mL 
 Metodologia: 
Inicialmente os eletrodos de platina protegidos por uma câmara de vidro, 
foram imergidos em 50mL de água destilada com o objetivo de medir a 
condutância inicial da água. Em seguida, o surfactante SDS 30mM foi adicionado 
cuidadosamente dentro da bureta sem haver a formação de bolhas de ar, após 
isso, volumes de 2 em 2mL foram sendo adicionados ao béquer contendo os 
50mL de água. À cada adição de 2mL, a solução foi homogeneizada por um 
agitador magnético e posteriormente colocado os eletrodos para medir os 
valores de condutância das diferentes concentrações de surfactante em solução. 
Os valores de condutância foram medidos em Siemens (S), que é uma unidade 
do Sistema Internacional de Unidades (SI) que mede a condutância elétrica e a 
admitância. O siemens equivale ao inverso do ohm (Ω), o que o faz ser conhecido 
também como mho. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Sob as seguintes condições: 
 Temperatura: 23ºC; 
 Concentração da solução estoque de SDS: 30mM; 
 Volume inicial da água: 50mL; 
 Condutância inicial da água (Li): 12,52μS. 
Calculou-se os valores da concentração do surfactante na solução resultante à 
cada adição de 2mL, pela seguinte fórmula: 
C1 x V1 = C2 x V2 
 
 
 
4 
 
Onde: C1 - concentração da solução estoque de SDS; 
 V1 - volume inicial da solução; 
 C2 – concentração final da solução; 
 V2 - volume final da solução. 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx2mL= C2x(50mL + 2mL) 
C2= 1,15mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx4mL= C2x(50mL + 4mL) 
C2= 2,22mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx6mL= C2x(50mL + 6mL) 
C2= 3,21mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx8mL= C2x(50mL + 8mL) 
C2= 4,14mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx10mL= C2x(50mL + 10mL) 
C2= 5,00mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx12mL= C2x(50mL + 12mL) 
C2=5,81mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx14mL= C2x(50mL + 14mL) 
C2= 6,56mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx16mL= C2x(50mL + 16mL) 
C2=7,27mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx18mL= C2x(50mL + 18mL) 
C2= 7,94mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx20mL= C2x(50mL + 20mL) 
C2= 8,57mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx22mL= C2x(50mL+ 22mL) 
C2= 9,17mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx24mL= C2x(50mL + 24mL) 
C2= 9,73mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx26mL= C2x(50mL + 26mL) 
C2= 10,26mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx28mL= C2x(50mL + 28mL) 
C2= 10,77mM 
C1 x V1 = C2 x V2 
30mMx30mL= C2x(50mL + 30mL) 
C2= 11,25mM 
 
Calculou-se os valores da condutância elétrica da solução resultante à cada 
adição de 2mL, pela seguinte fórmula. 
 Lf = Lobs – Li 
Onde: Lf / µS – condutância elétrica final da solução resultante; 
 Lobs / µS – condutância elétrica observada da solução resultante; 
 Li / µS - condutância inicial da água. 
Lf = 12,52µS – 12,52µS  Lf = 0µS 
Lf = 101,14µS – 12,52µS  Lf = 88,62µS 
Lf = 176,6µS – 12,52µS  Lf = 164,08µS 
Lf = 300,0µS – 12,52µS  Lf = 287,48µS 
Lf = 340,0µS – 12,52µS  Lf = 327,48µS 
Lf = 373,0µS – 12,52µS  Lf = 361,48µS 
Lf = 425,0µS – 12,52µS  Lf = 413,48µS 
Lf = 446,0µS – 12,52µS  Lf = 434,48µS 
Lf = 474,0µS – 12,52µS  Lf = 462,48µS 
Lf = 499,0µS – 12,52µS  Lf = 487,48µS 
Lf = 525,0µS – 12,52µS  Lf = 513,48µS 
Lf = 543,0µS – 12,52µS  Lf = 531,48µS 
Lf = 563,0µS – 12,52µS  Lf = 551,48µS 
Lf = 588,0µS – 12,52µS  Lf = 576,48µS 
Lf = 606,0µS – 2,52µS  Lf = 594,48µS 
Lf = 622,0µS – 2,52µS  Lf = 610,48µS 
 
5 
 
Com os valores dos resultados, construiu-se a tabela a seguir. 
Legendas da Tabela: 
V / mL - volume de surfactante adicionado; 
C / mM - concentração da solução resultante; 
Lobs / µS – condutância elétrica observada da solução resultante; 
Lf / µS – condutância elétrica final da solução resultante. 
V / mL C / mM Lobs / µS Lf, µS 
0 0 12,52 0 
2 1,15 101,14 88,62 
4 2,22 176,6 164,08 
6 3,21 300,0 287,48 
8 4,14 340,0 327,48 
10 5,00 373,0 361,48 
12 5,81 425,0 413,48 
14 6,56 446,0 434,48 
16 7,27 474,0 462,48 
18 7,94 499,0 487,48 
20 8,57 525,0 513,48 
22 9,17 543,0 531,48 
24 9,73 563,0 551,48 
26 10,26 588,0 576,48 
28 10,77 606,0 594,48 
30 11,25 622,0 610,48 
 
Com os valores dos resultados, construiu-se um gráfico de regressão 
linear, para determinar a concentração micelar crítica do dodecilsulfato de sódio 
(SDS) 30mM a 23ºC. 
 
y = 87,314x - 8,5858
R² = 0,9824
y = 39,212x + 173,5
R² = 0,996
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10 12
L
F
/ 
U
S
[SDS] / MM
CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍT ICA
Monômeros
Micelas
Linear (Monômeros)
Linear (Micelas)
 
6 
 
Para determinar exatamente a concentração micelar crítica do 
surfactante, foram feitos cálculos que determinam o ponto de intersecção entre 
as retas a partir das equações reduzida das retas. Esse ponto corresponde a 
concentração micelar crítica do surfactante, a nível microscópico, corresponde 
ao momento em que os monômeros anfipáticos se agrupam para uma forma 
mais estável, diminuindo a área de contato entre as cadeias hidrocarbônicas do 
surfactante e a água ou outro composto polar. 
Determinação das coordenadas cartesianas do ponto de intersecção: 
Com as respectivas equações reduzidas das retas, construiu-se as equações 
gerais das retas. 
Equação reduzida: y = 87,314x - 8,5858Equação geral: 87,314x – y – 8,5858=0 
Equação reduzida: y = 39,212x + 173,5Equação geral: 39,212x – y + 173,5=0 
Após encontrar as equações gerais, faz-se a soma das duas equações 
com o objetivo de obter uma equação apenas com um coeficiente, podendo sere 
le o “x” ou o “y”. 
 1ª) 87,314x – y – 8,5858=0 
 2ª) 39,212x – y + 173,5=0 x(-1) 
 
Resultado da operação: 
 1ª) 87,314x – y – 8,5858=0 
 2ª) -39,212x + y - 173,5=0 
 3ª) 48,102x – 182,0858=0 
Desenvolvendo a 3ª equação: 
48,102x – 182,0858=0  48,102x = 182,0858  x = 182,0858/48,102  x ≅3,79 
Para obter o coeficiente “y”, basta substituir o valor de x=3,79 em qualquer uma 
das equações supracitadas. 
y = 87,314.(3,79) - 8,5858  y = 330,9200 – 8,5858  y = 322,3334 
Logo, o ponto de intersecção que corresponde a concentração micelar 
crítica do surfactante é aproximadamente 3,79 mM de dodecilsulfato de sódio 
(SDS) que corresponde a uma condutância de 322,3334 µS a 23ºC. 
Na literatura científica, encontramos o valor da concentração micelar 
crítca do dodecilsulfato de sódio em água é igual a 8,9mM a 25ºC. 
Erros experimentais: primeiro, o valor da condutância inicial da água (Li) 
resultou em um valor alterado, devido à falta de higienização das vidrarias que 
Por convenção, classificou-se as 
equações em 1ª, 2ª e 3ª. 
Para obter uma equação resultante 
com apenas um coeficiente, 
multiplicou-se a equação 2ª, para 
inverter o sinal de “y” e elimina-lo da 
equação final resultante da soma. 
 
 
 
 
7 
 
adicionaram substâncias desconhecidas na solução, alterando o valor final. Na 
literatura a condutância da água destilada é aproximadamente 2µS a 25ºC. 
Segundo, os diferentes valores de temperatura para a realização da prática e 
dos valores extraídos da literatura, para uma análise mais fidedigna. 
CONCLUSÃO 
Conclui-se então, que a determinação da concentração micelar crítica de 
um surfactante por condutimetria é uma técnica muito eficiente quando se 
trabalha com parâmetros de alta especificidade quanto as condições de 
temperatura, pressão, higiene, etc. 
Na prática, foi possível perceber o alto grau de importância que a 
determinação da concentração micelar critica de um surfactante tem para uma 
graduação em Farmácia, pois a abrangência dessa técnica na área farmacêutica 
durante o desenvolvimento de fármacos e cosméticos é muito grande. 
REFERÊNCIAS 
CORREIA, prof. Adriana. Roteiros de práticas. 2017. 23 f. curso Físico-Química 
aplicada à Farmácia. Ceará, Fortaleza, Universidade Federal do Ceará, Centro 
de Ciências, Departamento de Química Analítica e Físico-Química. 
INFO ESCOLA. Sistema Anfifílico. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/quimica/sistema-anfifilico/> Acesso em: 16/11/17 
Sciuti, V. F., Wiggers, H. J., Montanari, C. A., Determinação da Concentração 
Micelar Crítica e Parâmetros Termodinâmicos da Micelização de Dodecil Sulfato 
de Sódio por Calorimetria de Titulação Isotérmica., Sociedade Brasileira de 
Química ( SBQ)., 2008.