Prática nº5 - CMC por tensiometria

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Universidade Federal do Ceará 
Centro de Ciências 
Departamento de Química Analítica e Físico-Química 
 
 
Determinação da Concentração Micelar Crítica de um 
Surfactante por Tensiometria 
PRÁTICA Nº5 
 
 
Aluno: Pedro Nonato da Silva Júnior 
Matrícula: 367522 
Professor(a): Adriana Nunes Correia 
Curso: Farmácia 
Data da prática: 22 de maio de 2015 
 
 
 
 
FORTALEZA 
2015 
1. INTRODUÇÃO 
Surfactantes são tensoativos, compostos anfifílicos que tendem a se 
aglomerar em micelas, e que apresentam duas regiões distintas e 
características: uma hidrofílica e outra hidrofóbica. 
A região hidrofílica é parte da molécula de natureza polar ou iônica e 
indica que esta região apresenta solubilidade significativa em água. A região 
hidrofóbica indica que parte da molécula é de natureza apolar, indicando que 
essa solução não apresenta solubilidade em água. 
Em solução aquosa, essas regiões se associam espontaneamente, de 
modo que a parte polar fica submersa em água e a parte apolar permanece 
voltada para o ar. Essa associação se dá a partir de uma determinada 
concentração, chamada de concentração micelar crítica (CMC). Acima dessa 
concentração as moléculas do surfactante tendem a se aglomerar formando 
micelas (contendo geralmente 60 a 100 moléculas de tensoativo) e abaixo 
dessa concentração, o tensoativo encontra-se na forma de monômeros. 
O tensoativo dodecilsulfato de sódio (SDS), é um composto anfifílico, 
sendo um tensoativo aniônico muito utilizado. Quando presente em meio 
aquoso, a solução apresenta alterações significativas, principalmente no que se 
refere à tensão superficial, pois sua diminuição permite o aumento da 
solubilidade de hidrocarbonetos e de outros compostos orgânicos de baixa 
polaridade 3. Essa função solubilizadora que as micelas podem exercer e a 
representação quantitativa da CMC é o que as tornam importantes nos 
processos industriais. A tensiometria é um método comumente utilizado para 
determinar a CMC desses compostos, sendo o método adotado nesse 
experimento. 
 
Figura 1 - Molécula de SDS 
2. OBJETIVO 
 Determinar a concentração micelar crítica do tensoativo dodecilsulfato 
de sódio (SDS) por tensiometria e comparar com o valor obtido com os 
tabelados na literatura, a fim de que o aluno estabeleça uma análise 
crítica dos seus resultados experimentais; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Foram disponibilizadas dez amostras de SDS em diferentes 
concentrações (de 1mM a 10mM) para serem analisadas. Inicialmente foi 
medido o valor da tensão superficial da água destilada para que então fosse 
possível mensurar a tensão superficial de cada uma das soluções, em 
duplicata, da mais diluída para a mais concentrada. Todos os valores foram 
registrados, bem como a temperatura em que as medições foram realizadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Os valores registrados foram organizados na seguinte tabela: 
C, mM , mN/m 
1 (46,0 + 46,7)/2 = 46,3 
2 (40,8 + 41,3)/2 = 41,0 
3 (35,2 + 35,7)/2 = 35,4 
4 (35,3 + 35,2)/2 = 35,2 
5 (35,6 + 35,9)/2 = 35,7 
6 (36,3 + 36,4)/2 = 36,3 
7 (36,0 + 36,1)/2 = 36,0 
8 (36,8 + 36,9)/2 = 36,8 
9 (34,7 + 35,1)/2 = 34,9 
10 (36,3 + 36,4)/2 = 36,3 
Tabela 1 - Tensões superficiais observadas com diferentes concentrações de dodecilsulfato de 
sódio (SDS) 
O experimento foi realizado numa temperatura de 23ºC. Percebeu-se 
que a concentração era a variável independente, pois era possível ter o seu 
controle. Já a tensão superficial era a variável dependente, pois dependendo 
do valor de concentração aplicada, seu valor era alterado. Conforme a 
concentração aumenta, a tensão superficial diminui, uma vez que micelas são 
formadas. Até que é chegando um ponto em que a tensão superficial se 
estabiliza devido ao grande número de micelas em solução. A esse ponto é 
dado o nome de concentração micelar crítica, a qual pode ser observada 
graficamente a partir de uma inflexão. 
Para a construção do gráfico, primeiramente foram calculadas as 
variações dos dois parâmetros utilizados: 
Δ𝐶 = 10 − 0 = 10 𝑚𝑀 
 
ΔΥ= 71,1 − 34,9 = 36,2 𝑚𝑁/𝑚 
Como  > C, a tensão superficial ocupa o maior eixo do papel 
(horizontal). A partir disso, foram estabelecidas as escalas para cada eixo: 
𝑒𝑥 =
10
150
= 0,07 𝑚𝑀/𝑚𝑚 
 
𝑒𝑦 =
36,2
200
= 0,19 𝑚𝑁.𝑚−1/𝑚𝑚 
 
No eixo x foram usados 150 mm e no eixo y 200 mm, cada eixo 
contendo uma grande marca a cada 50 mm. A determinação das 
grandes marcas se deu da seguinte forma: 
 
𝑚𝑥 = 50 × 0,07 = 3,5 ≅ 4,0 𝑚𝑀 
𝑚𝑦 = 50 × 0,19 = 9,5𝑚𝑁/𝑚 
 
Eixo x, mM Eixo y, mN/m 
0 34,9 
4 44,4 
8 53,9 
12 63,4 
- 72,9 
Tabela 2 - Grandes marcas 
De posse das grandes marcas, foi possível calcular a posição de 
cada coordenada no gráfico, calculando o equivalente em milímetros 
para cada ponto: 
 P1 (0; 71,1) 
𝑥1 =
0
0,07
= 0 𝑚𝑚 
 
𝑦1 =
71,1 − 34,9
0,19
≅ 190 𝑚𝑚 
 
 P2 (1;46,3) 
𝑥2 =
1
0,07
≅ 14 𝑚𝑚 
 
𝑦2 =
46,3 − 34,9
0,19
= 60 𝑚𝑚 
 
 P3 (2; 41,0) 
𝑥3 =
2
0,07
≅ 29 𝑚𝑚 
 
𝑦3 =
41,0 − 34,9
0,19
≅ 32 𝑚𝑚 
 
 P4 (3; 35,4) 
𝑥4 =
3
0,07
≅ 43 𝑚𝑚 
 
𝑦4 =
35,4 − 34,9
0,19
≅ 3 𝑚𝑚 
 
 P5 (4; 35,2) 
𝑥5 =
4
0,07
≅ 57 𝑚𝑚 
 
𝑦5 =
35,2 − 34,9
0,19
≅ 2 𝑚𝑚 
 
 P6 (5; 35,7) 
 
𝑥6 =
5
0,07
≅ 71 𝑚𝑚 
 
𝑦6 =
35,7 − 34,9
0,19
≅ 4 𝑚𝑚 
 
 P7 (6; 36,3) 
𝑥7 =
6
0,07
≅ 86 𝑚𝑚 
 
𝑦7 =
36,3 − 34,9
0,19
≅ 7 𝑚𝑚 
 
 P8 (7; 36,0) 
𝑥8 =
7
0,07
≅ 100 𝑚𝑚 
 
𝑦8 =
36,0 − 34,9
0,19
≅ 6 𝑚𝑚 
 
 P9 (8; 36,8) 
𝑥9 =
8
0,07
≅ 114 𝑚𝑚 
 
𝑦9 =
36,8 − 34,9
0,19
≅ 10 𝑚𝑚 
 
 P10 (9; 34,9) 
𝑥10 =
9
0,07
= 129 𝑚𝑚 
 
𝑦10 =
34,9 − 34,9
0,19
= 0 𝑚𝑚 
 
 P11 (10; 36,3) 
𝑥11 =
10
0,07
= 143 𝑚𝑚 
 
𝑦11 =
36,3 − 34,9
0,19
≅ 7 𝑚𝑚 
 
O gráfico feito com base nesses cálculos pode ser visto a seguir: 
 
 
Os pontos foram marcados e duas retas foram traçadas. O ponto de 
inflexão correspondia a concentração de 3 mM, sendo esta portanto a 
concentração micelar crítica observada experimentalmente por tensiometria. 
Porém a literatura informa que a concentração micelar crítica do SDS é de 8 
mM, o que indica um grande desvio do real valor de CMC do composto. 
 Isso pode ser explicado por alguns erros experimentais ocorridos 
durante a realização do procedimento, como a formação de bolhas no 
momento da determinação da tensão superficial e dificuldades no manuseio do 
tensiômetro. Não foi garantido que a temperatura se manteve 23 ºC, pois o 
ambiente não estava devidamente termostatizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
O valor da concentração micelar crítica observada para o SDS por 
meio da tensiometria, de 3mM, apresentou um grande desvio do padrão 
estabelecido pela literatura, que é de 8 mM. O desvio pôde ser 
justificado por um conjunto de erros experimentais ocorridos durante a 
realização do experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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. 41 p. 
LEHNINGUER, A.; NELSON,D.L.; COX, M.M. Principios de Bioquimica 
5a Ed. Sao Paulo: Sarvier, 2011. 1304p. 
 
<http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_dodecyl_sulfate> Acesso em: 29 de 
maio de 2015, 0h36min. 
 
 
 
 
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