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ÁG UA – QU ÍM IC A DA Á GU A FE N Ô M EN O S IN TE RF AC IA IS C R I S T I A N O Q U A R E S M A D A S I L V A INTRODUÇÃO Por definição interface é “uma superfície localizada na fronteira entre dois sistemas ou duas fases”, ou seja, ela propria é a fronteira. CONT. Nas interfaces temos forças atuando, no caso de materiais polares, como a água, temos interações do tipo pontes de hidrogênio. Em materiais apolares, como hidrocarbonetos, temos interações do tipo London. CONT. As forças são desiguais, comparando a interface com a “massa interna.” Temos na verdade uma tendência: Molécula Migração espontânea Molécula Fase interna Fase externa CONT. Consequências: Menos moléculas na interface. Maior distância intermolecular. Menor área de contanto entre as moléculas. Qualquer tentativa de reverter o processo, aumentando a área de contato (trazendo mais moléculas para a interface), faz com que a interface resista. CONT. Por convenção, utiliza-se o termo superfície para a fronteira que separa duas fases, sendo uma delas gasosa. Também por convenção, a fronteira entre duas fases não-gasosas é chamada de interface. CONT. Em relação às substâncias sólidas temos: Metais, óxidos metálicos, silicatos e sais, portadores de grupos polares expostos em sua superfície – são classificados como “sólidos de alta energia.” Apolares como carbono, enxofre, triestearato de glicerila, polietileno e teflon – são classificados como sólidos de baixa energia. CONT. Dificuldade em medir a tensão dos sólidos: Baixa mobilidade – mede-se a energia para criação de novas superfícies (trabalho). Esse processo, porém, mede além da energia dos grupos expostos, a deformação plástica, elástica e energia de esforço. Aspereza. Porosidade. TIPOS DE INTERFACES Fase Tensão interfacial Tipos e exemplos de interfaces Gás-gás – Não há interface Gás-líquido Superfície líquida Ex: água exposta a atmosfera Gás-sólido Superfície sólida Ex: superfície de comprimido Líquido-líquido Líquido com líquido Ex: emulsão Líquido-sólido Líquido com sólido Ex: Suspensão Sólido-sólido Sólido com sólido Ex: Partículas de pó em contato SINKO, 2008. γ 𝐿𝑉 γ𝑉 𝑆 γ 𝐿𝐿 γ 𝐿𝑆 γ𝑆𝑆 CARACTERÍSTICAS DAS SUPERFÍCIES As moléculas que estão na superfície líquido-gás só possuem forças atrativas do lado do líquido. Por isso, as moléculas deixam a superfície e migram para o interior do líquido. O resultado é uma contração espontânea da superfície (a esfera é a forma que apresenta a menor relação volumétrica). DEFINIÇÃO DOS TIPOS DE TENSÕES Superficial: é a força por unidade de comprimento que deverá ser empregada paralelamente à superfície de forma a contrabalançar a força líquida dirigida para o interior. Interfacial: é a força por unidade de comprimento existente na interface entre dois líquidos imiscíveis. CONT. TENSÃO SUPERFICIAL Historicamente, o conceito de Tensão Superficial foi desenvolvido pela primeira vez no século XVIII e utiliza os conceitos de hidrostática para explicar a ascensão capilar. O conceito de Energia de Superfície faz parte da Teoria da Termodinâmica e foi desenvolvido por Gibbs, na segunda metade do século XIX. CONT. POR QUE A ADIÇÃO DO DETERGENTE FEZ A TAMPA AFUNDAR? MEDIDA DA TENSÃO SUPERFICIAL – MOLDURA 𝛾= 𝐹 2 𝑙 MEDIDA DA TENSÃO SUPERFICIAL – CAPILAR h= 2𝛾 𝑟𝑑𝑔 h= 2𝛾 cos𝜃 𝑟𝑑𝑔 cos 𝜃=1cos 𝜃≠1 BIBLIOGRAFIA GENARO, A.R. Remington – A Ciência e a Prática da Farmácia. 20ª edição – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. NELSON, D.L.; COX, M.M. Lehninger Princípios de Bioquímica. 3ª edição – São Paulo: Sarvier, 2002. SINKO, Patrick J. Físico-farmácia e ciências farmacêuticas. 5ª ed. Artmed, 2008. www.cienciadosmateriais.org.br Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18