Princípios e propriedades da interfaces

Conceitos Interface: Região de dimensões diminutas onde ocorre o encontro de duas ou mais superfícies com propriedades distintas, região onde ocorre a transição destas propriedades

Conceitos Tensão Superficial: Tensão superficial é o trabalho necessário para aumentar a área da superfície de uma unidade, num processo isotérmico e reversível. As moléculas situadas no interior de um líquido são, em média, sujeitas a forças de atração em todas as direções, ao passo que as moléculas situadas, por exemplo, numa superfície de separação líquido-ar estão submetidas a forças de atração não balanceadas ou não equilibradas, do que resulta uma força em força em direção ao interior do líquido.

Conceitos Ângulo de contato: É o ângulo entre as interfaces sólido – líquido e líquido – gás medido através do líquido. Este ângulo é desenvolvido devido às forças de tensão que tendem a separar a partícula e a bolha. q = 0° GÁS SÓLIDO LÍQUIDO Condição de hidrofilicidade máxima: q = 0° (existe na prática) q = 180° GÁS SÓLIDO LÍQUIDO Condição de hidrofobicidade máxima: q = 180° (teórico)

Adsorção física e Adsorção química A adsorção na interfase sólidos – gás é dividida em adsorção física e adsorção química. Interações envolvendo ligação de Van der Waals e forças coulômbicas entre adsorvato (gás ou vapor) e adsorvente (sólido) são consideradas adsorção física. Interações envolvendo ligação iônica, covalente e ponte de hidrogênio são consideradas adsorção química.

Adsorção física e Adsorção química As diferenças entre adsorção física e adsorção química advêm da diferença entre a natureza e as forças das ligações de Van der Waals e forças coulômbicas e a natureza e forças das ligações químicas. A adsorção física é geralmente rápida, reversível, com baixa energia de ativação, pouco específica e possível em multicamadas. A adsorção química é geralmente irreversível, com alta especificidade, com energia de ativação podendo ser alta e no máximo em monocamadas.

Potencial Zeta

Potencial Zeta Quase todos os materiais macroscópicos ou particulados em contato com um líquido adquirem uma carga elétrica em sua superfície. Essa carga pode aparecer de várias maneiras: a dissociação de grupos ionogênicos na superfície da partícula a adsorção diferencial de íons da solução na superfície da partícula.

Potencial Zeta A carga líquida na superfície da partícula afeta a distribuição de íons na sua vizinhança, aumentando a concentração de contraíons junto à superfície. Assim, forma-se uma dupla camada elétrica na interface da partícula com o líquido.

Potencial Zeta Essa dupla camada divide-se em duas regiões: uma região interna que inclui íons fortemente ligados à superfície e uma região exterior onde a distribuição dos íons é determinada pelo equilíbrio entre forcas eletrostáticas e movimento térmico. Dessa forma, o potencial nessa região decai com o aumento da distancia da superfície até, a uma distância suficientemente grande, atingir o potencial da solução. Esse potencial é convencionado como potencial zero.

Potencial Zeta Em um campo elétrico, como em microeletroforese, cada partícula e os íons mais fortemente ligados à mesma se movem como uma unidade, e o potencial no plano de cizalhamento entre essa unidade e e o meio circundante é chamada potencial zeta.

Potencial Zeta

Potencial Zeta Quando uma camada de de macromleculas é adsorvida na superfície da partícula, ela move o plano de cizalhamento para longe da superficie e altera o potencial zeta. Dessa forma, o potencial zeta é função da carga superficial da partícula, de qualquer camada adsorvida na interface com o meio e da natureza e composição do meio que a circunda. Esse potencial pode ser determinado experimentalmente e, como ele reflete a carga efetiva nas partículas, ele se correlaciona com a repulsão eletrostática entre elas e com a estabilidade da suspensão.

Potencial Zeta O ponto onde o gráfico passa pelo potencial Zeta zero, é chamado de Ponto Isoelétrico e é muito importante para uma consideração prática. É o ponto onde normalmente o sistema coloidal é menos estável

Potencial Zeta