Mestrado em Tecnologia Química

Química das Superfícies e Interfaces

Valentim M. B. Nunes

Departamento de Engenharia Química e do Ambiente

2009

Sistemas coloidais: fundamentos e importância industrial. Interface líquido/gás: tensão superficial; equação de Young-Laplace; capilaridade; tensão de vapor e raios de curvatura; equação de Kelvin; quantidades de excesso superficial; equação de Gibbs. Interface líquido/ líquido: espalhamento (trabalho de coesão e de adesão); tensão interfacial; colóides de agregação; tensioactivos; estabilidade de emulsões (agentes estabilizantes e emulsionantes); regra de Bancroft; inversão de fases (PIT). Interface sólido/líquido: molhabilidade e ângulo de contacto; equação de Young; aplicações em detergência, extracção petrolífera, tintas e revestimentos. Interface sólido/gás: isotérmicas de adsorção e sua classificação; área específica de sólidos; modelos de Langmuir e BET; adsorção em sólidos micro e mesoporosos; calores isostéricos de adsorção; principais aplicações das famílias de adsorventes e catalisadores com maior impacto tecnológico, nomeadamente carvões activados e zeólitos.

Química das Superfícies e Interfaces

Resumo

Química das Superfícies e Interfaces

Avaliação

BibliografiaShaw, Introduction to Colloid and Surface Chemistry, 4th ed., Butterworth, Oxford, 1999Adamson, Physical Chemistry of Surfaces, 6th e., Wiley Interscience, New York, 1997Hiemenz, Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd ed., Marcel Dekker Inc., New York, 1997

Frequência ou Exame final com classificação mínima de 10 valoresElaboração de uma pequena monografia (10 a 15 pág) sobre temas a distribuir

Química das Superfícies e Interfaces

Sistemas Coloidais

Importância Tecnológica

Sistemas Coloidais: cosméticos; emulsões; espumas; tintas; plásticos.

Processos envolvidos: detergência; flotação; troca iónica; lubrificação; clarificação da água; explosivos (transporte); agricultura (agroquímicos); construção e reparação de estradas (asfalto).

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Os sistemas coloidais contêm partículas com dimensões da ordem de 10-9 a 10-6 m.

• Colóides de associação: termodinamicamente estáveis; ex. solução de tensioactivo em água (micelas – c.m.c.) a partir de uma dada temperatura (ponto kraft).

• Soluções verdadeiras de macromoléculas: termodinamicamente estáveis; ex. cola.

• Dispersões coloidais: termodinamicamente instáveis devido à tensão interfacial elevada.

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Formação de micelas

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Dispersões coloidaisFase dispersa Meio

dispersanteNome Exemplos

Líquido Gás Aerosol Nevoeiro; spray’s

Sólido Gás Aerosol sólido Fumo industrial; pó

Gás Líquido Espuma Espuma de sabão

Líquido Líquido Emulsão Leite; maionese; asfalto; cremes farmacêuticos

Sólido Líquido Gel/suspensão Colóides inorgânicos; pasta de dentes.

Gás Sólido Espuma sólida Poliuretano expandido

Líquido Sólido Emulsão sólida geleia

Sólido sólido Suspensão sólida Plásticos pigmentados