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CARACTERIZAÇÃO DE
COPOLÍMEROS
EM BLOCO
PROCESSO FAPESP Nº 2004/02152-3
Relatório de Treinamento Técnico - TT-2
ORIENTADORA: WANG SHU HUI
BOLSISTA: RODRIGO MARTINS SANTIAGO DA SILVA
São Paulo
Agosto/2004
SUMÁRIO
1. RESUMO DO PLANO INICIAL 4
2. RELATO DAS ATIVIDADES 4
2.1 Período entre 01/05/04 a 10/08/04: 4
3. INTRODUÇÃO 5
3.1. MASSAS Molares 7
3.2. VISCOSIMETRIA 7
3.2.1.VISCOSIDADE 7
3.2.3. TERMOS VISCOSIMÉTRICOS 9
3.3. espectroscopia NO ULTRA-VIOLETA 11
4. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 16
4.1 Materiais e Reagentes: 16
4.2 Equipamentos: 16
5. METODOLOGIA 17
5.1. VISCOSIMETRIA 17
5.2 .Análise espectroscópica por U.V. (ultravioleta) 19
5.3. Análise espectroscópica por FLUORESCÊNCIA 20
6 RESULTADOS 22
7. MINHA EXPERIÊNCIA PESSOAL NO PROJETO 27
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 29
RESUMO DO PLANO INICIAL
Dominar técnicas de caracterização de reagentes, intermediários e
produtos obtidos, bem como os polímeros em bloco através de técnicas
químicas e físico-químicas.
Auxiliar nos ensaios de biodegradação (em colaboração e sob a supervisão
da Dra. Luiziana Ferreira da Silva do Laboratório de Biotecnologia do
IPT).
Dar apoio às atividades de pesquisa desenvolvidas nos Projetos:
"Polímeros em bloco contendo segmento rígido" (FAPESP 99/01783-0) e
"Estudo de Polímeros emissores de Luz" (FAPESP 01/12849-3)
RELATO DAS ATIVIDADES
1 Período entre 01/05/04 a 10/08/04:
Treinamento técnico para o manuseio dos equipamentos (viscosímetro,
espectrofotômetro de fluorescência, espectrofotômetro de UV e estufa à
vácuo);
Análises de viscosidade das amostras de copolímeros;
Preparação de amostras sólidas e líquidas para análise em MEV
(microscopia eletrônica de varredura);
Análise de copolímero (PEG e COPEG-4000) em espectrofotômetro de
fluorescência;
Acompanhamento de sínteses orgânicas.
INTRODUÇÃO
O material polimérico se caracteriza por possuir uma cadeia longa
de alta massa molar que se altera conforme o processo de preparação
adotado.
Para uma mesma estrutura macromolecular, suas propriedades variam
progressivamente conforme a alteração da massa molar e da estrutura
química, onde, esta variação se torna expressiva quando essas massas
atingem ou excedem ordem de grandeza de 105 g.mol-1.
A faixa de massa molar onde muitos polímeros encontram utilidade
prática está entre 104 a 107 g.mol-1.
A utilização do material polimérico em inúmeras aplicações
práticas depende das propriedades físico-químicas do polímero, as quais são
afetadas por mudança de massa molar, tornando-se assim de fundamental
importância o conhecimento e o controle da mesma.
Os copolímeros em bloco são amplamente utilizados na indústria. Nos
estados sólido e borrachoso eles são utilizados como elastômeros
termoplásticos com aplicações tais como modificação de impacto,
compatibilização e auto-adesivo. Em solução, suas propriedades surfactantes
são exploradas em detergentes, aditivos de óleos, solubilizantes,
espessantes e agentes de dispersão. A arquitetura dos copolímeros em bloco
pode ser controlada pelo procedimento de síntese e é possível preparar
diblocos, triblocos, blocos do tipo estrela e copolímeros grafitizados. A
possibilidade de obtenção de polímeros em bloco com estrutura definida a
partir de monômeros diversos contendo grupos eletrofílicos e
eletroacceptores, ou ainda grupos substituintes sensíveis a meios ácido e
básico sem a necessidade de controle rigoroso de meio reacional
representará um grande avanço na indústria química de polímeros.
Com o advento dos métodos de polimerização "viva" aniônica e catiônica
alguns tipos de copolímeros diblocos puderam ser feitos com distribuições
de massas molares estreitas (MWDs) e quase perfeitos, com arquiteturas
reproduzíveis. Os materiais originais desta natureza foram os copolímeros
diblocos e triblocos compostos de estireno e butadieno, primeiramente
sintetizado por volta de 1960. Entretanto, a versatilidade das
polimerizações "vivas" iônicas é limitada por incompatibilidade do
crescimento de cadeias finais (se aniônica ou catiônica) com muitos
diferentes grupos funcionais ou monômeros. Neste caso, as condições
experimentais para a realização da síntese exigem exclusão de água e
oxigênio e a utilização de reagentes e solventes ultrapuros, reduzindo a
aplicabilidade das polimerizações "viva" aniônica e catiônica a uma
estreita faixa de estruturas possíveis.
A técnica de polimerização "viva" via radical livre é oposta, em
muitos aspectos, às polimerizações iônicas, uma vez que ela é
sinteticamente robusta, compatível com uma ampla faixa de grupos funcionais
ou monômeros, mas oferece pequeno ou nenhum controle sobre a estrutura
macromolecular. Apesar desta desvantagem, os procedimentos via radical
livre são a principal rota para polímeros vinílicos e de substancial
importância econômica. O desenvolvimento de um procedimento radical livre
"viva" que combine os atributos desejáveis de sistemas radicais livres
tradicionais com os da polimerização "viva" pressupõe o uso de iniciadores
unimoleculares com estreita faixa de tempo e temperatura de ativação, e a
preparação de diversos iniciadores deste tipo foram relatados por Hawker e
colaboradores, entre outros.
3.1. MASSAS Molares
Durante a polimerização dá-se o crescimento independente de cada
cadeia resultando em cadeias de comprimentos diferentes, variando em torno
de uma média. Este fato gera a distribuição de massa molecular, tornando o
cálculo de massa molecular estatístico.
Dentre os principais métodos para determinação de massa molar em
polímeros podemos citar:
Propriedades coligativas;
Espalhamento de Luz;
Viscosidade das Soluções
Ultracentrifugação, etc;
Dentre todas as determinações se destaca neste projeto a Viscosimetria.
3.2. VISCOSIMETRIA
3.2.1.VISCOSIDADE
Viscosidade é a resistência ao escoamento, causada pela fricção
interna gerada por moléculas que colidem entre si, dificultando o
escoamento devido ao tamanho das cadeias e ao enovelamento entre elas.
A viscosidade é a medida da resistência de um material à uma certa
fluência, onde seus valores variam com a temperatura diminuindo à medida
que a temperatura aumenta.
A Viscosidade de um sistema polimérico depende de vários fatores como:
Massa Molar do polímero
Tensão e velocidade de cisalhamento
Temperatura
Natureza do solvente no caso de soluções poliméricas
Proporcionalmente o aumento da massa molar de um polímero, é esperado
aumentos de viscosidade de suas soluções.
3.2.2. VISCOSIDADE DE SOLUÇÕES DILUIDAS DE POLÍMEROS
Quando uma molécula pequena é dissolvida em um solvente, a viscosidade
do sistema varia pouco. No caso de macromoléculas, a cadeia possui um
tamanho maior e assume conformações em zigue-zague ou podem apresentar
ramificações, cujo grau e complexidade pode chegar à formação de
reticulação. Em conseqüência disto podem surgir propriedades diferentes no
produto, especialmente em relação à solubilidade.
A formação de reticulação prende as cadeias entre si impedindo o seu
deslizamento e cada segmento de cadeia pode estar sob ação de velocidades
de fluxo diferentes, acarretando assim um aumento significativo da
viscosidade.
A viscosimetria de soluções diluídas mede, quantitativamente, o
aumento de viscosidade, pela presença de partículas do polímero, em um
determinado solvente, permitindo assim, obter-se informações a respeito das
dimensões das cadeias, formato e tamanho da partícula de polímero e de sua
massa molar.
A medida de viscosidade de líquidos mais utilizada é a baseada na
resistência à fluência através de um capilar, sendo esta possível somente
quando se conhece a concentração exata da solução e, quando estas estão
livres de partículas contaminantes como, por exemplo, poeira.
As soluções não devem estar muito diluídas, pois apresentam a
viscosidade muito próxima da viscosidade do solvente puro, dificultando a
medida. Por outro lado, não devem ser muito concentradas, pois as
interações entre moléculas do próprio polímero e seu atrito com a parede do
capilar dificultam as medidas.
As soluções devem ser previamente filtradas utilizando-se filtros de
membrana adaptados diretamente em uma seringa para filtração sob pressão.
O controle da temperatura é de extrema importância. A variação de
temperatura deve ser na ordem de 0,1ºC, no máximo.
Para a determinação de massa molar, as medidas de tempos de escoamento
podem ser realizadas em viscosímetros modelo Canoon-Fenske, onde o volume
da solução deve ser constante, ou modelo Ubbelohde que permite a diluição
da solução mãe dentro do próprio viscosímetro, tornando-o prático e útil em
situações onde é necessário medir uma série de concentrações, requerendo um
volume inicial de 8 ml para a solução mãe diluindo logo depois adicionando-
se alíquotas de solvente.
3.2.3. TERMOS VISCOSIMÉTRICOS
A viscosidade de um fluido escoando através de um capilar é fornecida
pela Equação de Poiseuille:
η= (. R4.P
8.l.Q
Onde:
R= raio do capilar
P= diferença de pressão entre a extremidade do capilar
Q= a relação volume / tempo é a velocidade de fluxo volumétrico
V= volume do líquido
Y= tempo de fluência
No estudo das soluções diluídas de polímeros é comum determinar a
viscosidade da solução em relação ao solvente puro. A relação é denominada
viscosidade relativa.
ηr = t/t0
A relação entre a diferença dos tempos de escoamento do solvente puro
(t-t0) e o tempo de escoamento do solvente puro, t0 é denominada
viscosidade específica.
ηsp=ηr-1
A razão entre a viscosidade especifica e a concentração da solução é
denominada viscosidade reduzida.
ηred=ηsp/c
A razão entre o logaritmo da viscosidade relativa e a concentração é
conhecida como viscosidade inerente.
ηinh=ln ηr /c
A viscosidade intrínseca é obtida pela extrapolação de um gráfico da
relação da ηred com a concentração , onde [η] exprime o efeito de uma
partícula isolada de polímero sobre a viscosidade do solvente .
[ η]=limc 0 (ηsp/c)
FIGURA 1 –Representação gráfica da viscosidade intrínseca. Corrigir uma das
flechinhas horizontais
A viscosidade intrínseca se relaciona com a massa molar do polímero
monodisperso pela equação de Mark- Houwink:
[ η]=K.Ma
Onde os valores de K e a são constantes para um determinado polímero a
uma determinada temperatura e solvente, encontrado normalmente em
literatura.
Quando não estão disponíveis, podem ser determinados, utilizando-se um
polímero monodisperso, com vários pesos moleculares, dispostos em um
gráfico de log [η] x logM. A inclinação da reta nos fornece o valor de a ,
e a intersecção na ordenada, o valor de k (os valores de a variam
normalmente entre 0,5 e 0,8 e os de k de 0,5 a 5x10-4).
3.3. espectroscopia NO ULTRA-VIOLETA
Uma das tarefas mais importantes e mais freqüentes da química orgânica
consiste em determinar a fórmula de estrutura de um composto que se acabou
de sintetizar.Para isso realiza-se uma análise qualitativa para saber que
elementos se encontram no composto.
A luz do comprimento de onda entre 400 e 750 nm esta na região do
visível; maior do que 750 nm encontram-se a região infravermelha e menor
que 400 nm esta a região ultravioleta. Os espectros de U.V. normalmente
usados medem a absorção da luz no intervalo 200-750 nm.
Quando um fóton de radiação ultravioleta colide em uma molécula, um dos
três eventos seguintes pode ocorrer com o fóton:
pode ser transmitido
pode ser refletido
pode ser absorvido
Se o fóton for absorvido, a energia que ele possuir será utilizada para
levar um ou mais elétrons para um nível mais elevado de energia.
Relação entre cor da substância e estrutura eletrônica de uma molécula:
Uma molécula ou íon exibirá uma absorbância nas regiões Ultra-Violeta
ou Visível quando a radiação causada for originária de uma transição
eletrônica no interior do átomo ou molécula.
A energia fornecida por uma fonte de luz promoverá os elétrons do
estado fundamental para estados excitados.
Potencialmente, 3 tipos de orbitais do estado fundamental podem ser
envolvidos:
Molecular s
Orbital molecular p
Orbital atômico n
Anticamadas de orbitais podem ser envolvidos na transição:
Orbital s* (sigma estrela)
Orbital p* (pi estrela)
A transição no qual um elétron da camada s é excitado para uma anticamada
s* é referenciado como transição s a s*.
Estas transições eletrônicas podem ocorrer em uma molécula e permitem a
ocorrência de absorção de luz Ultra-Violeta e Visível. Cada substância
absorve luz somente em certos comprimentos de onda, sob determinadas
condições, sendo assim, cada substância tem seu espectro de absorção
característico.
3.4. Espectroscopia no infravermelho.
A espectroscopia no infravermelho é uma propriedade individualizada
dos compostos orgânicos que se pode utilizar tanto para estabelecer a
identidade de dois compostos como para ajudar a revelar a estrutura de um
novo composto.
A espectroscopia de absorção no infravermelho (IV), possibilita a
determinação dos grupos funcionais que estão presentes em um dado material.
Cada grupo absorve em freqüência característica de radiação na região do
IV. Assim, com um gráfico de intensidade de radiação versus freqüência, o
espectro de IV, permite caracterizar os grupos funcionais de um padrão ou
de um material desconhecido.
Os cientistas utilizam este fato vantajosamente, comparando o espectro
de um composto desconhecido com o de uma amostra conhecida. Determinado o
espectro da amostra desconhecida, a correlação pico a pico constitui boa
prova de identidade, visto ser pouco provável a coincidência de espectros
de dois compostos diferentes.
Mesmo moléculas das mais simples podem produzir espectros extremamente
complexos. Não dependemos somente deste espectro para a identificação dos
compostos, podendo ser utilizado em conjunto com outros dados espectrais,
portanto, a análise detalhada do espectro não se faz necessária para
determinar a estrutura molecular.
Existem três tipos de instrumentos para medições de absorção
Infravermelha (IV):
Espectrofotômetros dispersivos para medições qualitativas;
Instrumentos de transformadas de Fourier para medições qualitativas
e quantitativas;
Fotômetros não dispersivos para determinação quantitativa de
espécies orgânicas na atmosfera;
A Figura 1 representa um modelo de aparelho de FTIR e na Figura 2,
está representado um modelo de espectro de FTIR.
Figura 1 - Modelo do Aparelho.
As celas de solução infravermelha constam de duas janelas seladas e
separadas por duas juntas delgadas de Teflon, cobre ou chumbo previamente
umedecidas com mercúrio. As janelas são feitas de cloreto de sódio, cloreto
de potássio ou brometo de césio.
As amostras que são líquidas a temperatura ambiente são geralmente
analisadas de forma pura ou em solução. Os solventes mais comuns são
tetracloreto de carbono (CCl4) e dissulfeto de carbono, clorofórmio,
cloreto de metileno. Já a acetonitrila e acetona são solventes comuns para
materiais polares. Uma cela de solução está representada na Figura 3
Figura 3 - Celas de Solução
3.6. espectroscopia de fluorescência
A fluorescência é uma importante técnica analítica em que moléculas
são excitadas por absorção de uma radiação eletromagnética. Quando as
espécies excitadas relaxam para o estado fundamental, liberam o seu excesso
de energia na forma de fótons. Quando esta relaxação ocorre em tempos
inferiores a 10-5 segundos, chama-se fluorescência, enquanto que em tempos
superiores, fosforescência, chegando de minutos ou até horas.
O tempo de vida de uma espécie excitada é curto devido à existência de
várias formas da molécula ou átomo perder o excesso de energia. Dois dos
mais importantes destes mecanismos são a relaxação sem-radiação e a
relaxação radiativa (fluorescência). Dentro da relaxação sem radiação
podemos distinguir a desativação vibracional e a conversão interna. Os
mecanismos deste tipo de relaxação ainda não são totalmente compreendidos,
porém, podem ser medidos por uma pequena elevação da temperatura do meio.
A fluorescência representa um processo relaxativo, com emissão. Assim
como na absorção, a baixa resolução instrumental molda as várias linhas na
forma de um espectro. As bandas são provenientes do decaimento de estados
excitados da molécula para estados eletrônicos fundamentais, onde dentro da
fluorescência temos a emissão de dois tipos de radiação: as linhas de
ressonância, que resultam de comprimentos de onda idênticos aos de
excitação e as Stokes shift, que resultam em bandas mais largas, com
deslocamento para comprimentos maiores, ou de baixa energia.
Quando uma molécula fluorescente recebe uma quantidade de energia
favorável a promover uma excitação eletrônica (quantun), a excitação ocorre
em 10-15 segundos ou menos, a molécula sofre relaxação vibracional até o
zero vibracional do estado excitado. Neste ponto relaxações futuras podem
ocorrer através de rotas radiativas ou não. Se uma rota radiativa for
seguida, a relaxação ocorre para qualquer um dos estados vibracionais do
nível eletrônico inferior. Todas estas linhas são de baixa energia, ou
comprimentos de onda maiores que as linhas de excitação.
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
1 Materiais e Reagentes:
Solvente Clorofórmio P.A;
Solvente THF (Tetrahidrofurano) P.A.;
Solvente Acetona P.A.;
Pireno 99%;
PHB - Poli- (3 Hidroxibutirato);
PLA-PEG-PLA- Poli (Ácido Lático)-b-Poli (Glicol etilênico)-b-Poli
(Ácido Lático);
Água Destilada.
2 Equipamentos:
Tubo de viscosímetro do tipo Ubbelohde.
Banho ultratermostático com circulador marca QUIMIS, modelo Q-214M.
Balança analítica, marca OHAUS, modelo ADVENTURER, precisão 0,0001 g.
Termômetro de alta precisão, marca INCOTERM, modelo 77380.
Espectrofotômetro UV-VIS, marca VARIAN, modelo Cary 50 Conc.
Espectrofotômetro de Fluorescência, marca VARIAN, modelo Cary Eclipse.
Estufa a vácuo, marca BINDER, modelo VD 23.
Bomba de vácuo por indução monofásico, marca ABT, modelo ABF 90L.
Estufa QUIMIS, modelo Q-317B.
Cronômetro, marca CASIO, modelo HS 30W.
Congelador doméstico
Vidraria comum de laboratório
5. METODOLOGIA
5.1. VISCOSIMETRIA
O viscosímetro deve ser selecionado pelo diâmetro do capilar tal qual
que o tempo de escoamento do fluído ocorra na faixa entre 100 e 150
segundos.
Fazer pelo menos três leituras com diferenças entre as leituras
menores do que 0,1 segundo e tirar a média aritmética.
Usar pipeta volumétrica para as diluições.
O viscosímetro deve estar limpo e seco.
Preparar 25 ml de solução de polímero em solvente adequado a 1%, para
determinada amostra (solução mãe) em balão volumétrico.
Termostatizar um banho com agitação, na temperatura desejada.
Colocar 10 ml de solvente dentro do viscosímetro. Esperar 5 minutos
para estabilizar a temperatura e medir o tempo de escoamento, entre o
nível X e Y, conforme figura a seguir.
" " "
" "Figura 2– Esquema do viscosímetro de "
" "Ubbelohde "
" " "
"A = entrada da amostra " "
"B = encaixe da sucção " "
"(seringa) " "
"C = respiro " "
"D = reservatório da " "
"amostra " "
"X = início da " "
"cronometragem " "
"Y = fim da cronometragem " "
Remover o solvente e secar, internamente, o viscosímetro de modo
eficiente.
Filtrar a solução mãe em filtro de membrana.
Colocar 8 ml da solução mãe dentro do viscosímetro com pipeta
volumétrica. Esperar 5 minutos para estabilizar a temperatura e, medir
o tempo de escoamento.
Diluir com mais 2 ml de solvente (total 10 ml). Esperar 5 minutos
para estabilizar a temperatura e medir o tempo e escoamento.
Diluir com mais 2 ml de solvente (total 12 ml). Esperar 5 minutos
para estabilizar a temperatura e medir o tempo e escoamento.
Diluir com mais 2 ml de solvente (total 14 ml). Esperar 5 minutos
para estabilizar a temperatura e medir o tempo e escoamento.
Diluir com mais 2 ml de solvente (total 16 ml). Esperar 5 minutos
para estabilizar a temperatura e medir o tempo e escoamento.
De posse das anotações das diluições e dos tempos de escoamento,
efetuar os seguintes cálculos:
Calcular a concentração de cada solução em g/ml
Calcular as medidas dos tempos
Calcular as viscosidades:
Relativa : ηr = t/t0
Específica: ηsp=ηr-1
Reduzida: ηred=ηsp/c
Inerente :ηinh=ln ηr /c
Plotar um gráfico com os pontos de: ηsp red x c e ηinh x
c
Depois de obtida a viscosidade intrínseca, determinar a massa molar
usando a Equação de Mark-Houwink:
[ η]=K.Ma
5.2 .Análise espectroscópica por U.V. (ultravioleta)
Procedimento para construção de curva de calibração:
1. Efetuou-se cálculo para determinar a massa de amostra que se deve
pesar para se preparar 50 mL de solução de concentração 10-2 molar.
2. Pesar a amostra em balão volumétrico e completar o volume até o
menisco com solvente apropriado.
3. Efetuar cálculo para se obter da solução anterior, 100 mL de solução
de concentração de 10-4 molar.
C . V = C . V
4. Efetuar cálculo para obter em balões de 5 mL, soluções de concentração
molar diferentes na ordem de 10-5.
5. Transportar o volume encontrado para os balões de 5 mL e completar com
solvente até o menisco.
6. Ambientar a cubeta, rigorosamente limpa, com o solvente apropriado.
7. Efetuam-se as seguintes leituras:
Linha de base;
Cubeta contendo o branco (solvente adequado);
Cubeta contendo as soluções em ordem crescente de
concentrações, sempre ambientadas previamente pela solução a ser
lida.
8. Plotar gráfico Concentração x Absorbância
Procedimento para análise dos componentes de uma amostra:
1. Repetir os procedimento anteriores de nº 1 ao 4 .
2. Transportar o valor encontrado para um balão de 5 mL e completar o
volume com solvente.
3. Repetir os procedimentos de nº 6 à 8 .
4. Ambientar a cubeta com a amostra e efetuar a leitura da mesma.
Utilizar a curva de calibração para determinar a concentração do componente
de interesse.
5.3. Análise espectroscópica por FLUORESCÊNCIA
Neste projeto foi efetuado a determinação da concentração molar critica
por fluorescência
A técnica de fluorescência, usando sondas, é uma poderosa ferramenta
para o estudo de estruturas micelares. As sondas fluorescentes são
compostos sensíveis a micropolaridade do ambiente podendo portanto ser
usada para caracterização estrutural da micela, onde o espectro de emissão
de uma determinada sonda é função da polaridade do solvente usado, ou seja,
do ambiente onde se encontra solubilizada a sonda.
Pireno é o composto mais usado como sonda fluorescente na investigação
de variações de sistemas micro-organizados (micelas, colóides). A razão
entre as intensidades dos picos I3:I1, (I1=375nm e I3=385 nm), no espectro
de emissão, com excitação 335nm , mostra uma grande dependência com o
solvente usado (ambiente onde se encontra solubilizada a sonda). O gráfico
da razão I3:I1 em função da concentração do copolimero "surfactante"
mostra próximo a Concentração Micelar Critica (CMC), um acréscimo abrupto.
Qualitativamente, a razão I3:I1 aumenta com a redução da polaridade do
ambiente e diminui com o aumento da polaridade. Abaixo da CMC, a razão
I3:I1(pequena) corresponde a um ambiente polar e quando a CMC é excedida, e
a micela é formada, o pireno é preferencialmente solubilizado na região
hidrofóbica da mesma aumentando abruptamente a razão I3:I1. Este parâmetro
pode por esta razão ser usado para monitorar a concentração micelar
critica.
A razão I3:I1 mostra também uma dependência com a temperatura sendo
esta razão aumentada com o aumento da temperatura, isto podendo ser
justificado por dois fatores: a redução da polaridade do meio com a
temperatura e pela redução da hidratação das cadeias de poli (óxido de
etileno) pela água.
Procedimento para construção de curva de calibração: (escrever o
procedimento do Walker)
1. Pesar 0,1g da amostra de PLA-PEG-PLA em um balão volumétrico de 25 mL
e completar o volume até o menisco com THF.
2. Precipitar em 100mL de água destilada e evapora-se o THF. A
concentração da solução resultante será 1mg/mL.
3. Efetuar 11 diluições (50mL) da solução anterior usando a expressão
abaixo.
C1 . V1 = C2 . V2
4. Adicionou-se 10mL de solução de Pireno em THF (0,000253g/mL), deixando-
se evaporar o THF.
5. Após uma semana de evaporação, novamente se avolumou para todas as
diluições em 50mL.
6. Ambientar a cubeta, rigorosamente limpa, com água destilada.
7. Efetuam-se as seguintes leituras:
a. Cubeta contendo o branco (água destilada);
b. Cubeta contendo as soluções em ordem crescente de concentrações,
de surfactante e massa constante de Pireno, sempre ambientadas
previamente pela solução a ser lida.
8. Plotar gráfico Concentração x Absorbância para a obtenção da CMC.
Utilizar a curva de calibração para determinar a concentração do componente
de interesse.
6 RESULTADOS
Efetuaram-se vários ensaios de viscosimetria para ajudar na
caracterização de diversos materiais poliméricos sintetizados pelo Grupo de
Pesquisa, orientado pela Profª Drª Wang Shu Hui. Todos os ensaios seguiram
os procedimentos descritos no item 5.1 deste relatório.
Os resultados obtidos referem-se às amostras de PHB – (Poli- (3
Hidroxibutirato)) PLA-PEG-PLA- (Poli (Ácido Lático)-b-Poli (Glicol
etilênico)-b-Poli (Ácido Lático)) solubilizados em Clorofórmio P.A., dos
alunos de pós-graduação do laboratório.
GRÁFICO 1-Viscosidade intrínseca de PLA-PEG-PLA 5
GRÁFICO 2-Viscosidade intrínseca de PLA-PEG-PLA 7
GRÁFICO 3-Viscosidade intrínseca de PLA-PEG-PLA 9
GRÁFICO 4-Viscosidade intrínseca de PLA-PEG-PLA 10
GRÁFICO 5-Viscosidade intrínseca de PHB 1
GRÁFICO 6-Viscosidade intrínseca de PHB 3
GRÁFICO 7-Viscosidade intrínseca de PHB 6
GRÁFICO 8-Viscosidade intrínseca de PHB 7
Os gráficos foram plotados a partir das viscosidades relativa e
inerente em função da concentração do polímero no solvente, onde o
coeficiente linear de cada uma das retas será o valor da viscosidade
intrínseca (R2 variando entre 0,89 e 0,99). Muitas outras amostras foram
testadas, porém todas seguiam o mesmo padrão das reveladas neste
relatório.
Os resultados obtidos nas análises de espectroscopia de fluorescência,
espectroscopia de U.V e espectroscopia de Infravermelho, foram analisados
pelos alunos de pós-graduação e serão publicados nas respectivas teses.
7. MINHA EXPERIÊNCIA PESSOAL NO PROJETO
É importante ressaltar o aprendizado que obtive neste projeto,
pois, pude colocar em prática todo o meu conhecimento ensinado na escola
técnica e obtido no meu primeiro treinamento técnico, já financiado por
bolsa FAPESP.
Devido à complexidade da pesquisa pude ampliar meus conhecimentos
em diversas áreas, dentre elas destaco a Espectrofotometria de
Fluorescência e principalmente a Viscosimetria, aperfeiçoando ainda mais os
meus conhecimentos
As alterações de viscosidade foram observadas através de análises
de viscosimetria, cuja técnica para a manipulação desse equipamento aprendi
durante o trabalho.
A utilização do espectrofotômetro de fluorescência VARIAN Cary
Eclipse foi importante para adquirir familiaridade e novos conhecimentos
com esta técnica e seus princípios.
Além disso neste período fiz acompanhamento em algumas sínteses
orgânicas que contribuiram para um aprimoramento do meu aprendizado em
relação ao uso de vidrarias, a mecanismos (mais simples) de reação e às
medidas de segurança. Outro conhecimento importante foi o tratamento dos
dados obtidos, onde aprendi a correlacionar parâmetros e a interpretar
resultados.
A experiência e o conhecimento adquiridos neste trabalho
realizado, torna-me apto a enfrentar o mercado de trabalho, sendo por esse
motivo, a solicitação de desligamento da bolsa FAPESP.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Morrison,R. : Boyd,R. – Química Orgânica, Fundação Calouste Gulbenkian-
Lisboa-l973.
Mano,E.B.- Introdução a Polímeros- Editora Edgard Blucher-São Paulo-
l985.
Canevarolo Jr.,S.V.-Ciência dos Polímeros – Artliber Editora -Sãp Paulo-
2002.
Vogel,A -Análise Inorgânica Quantitativa- Rio de Janeiro 1983.
Lucas,E.F.;Monteiro,E.E.C.- Caracterização de Polímeros –E.Papers
Serviços Editoriais Ltda,2001
Site: http://laqqua.iqm.unicamp.br/fluorescencia.htm
São Paulo, 10 de Agosto de 2004
Rodrigo Martins Santiago da Silva Profª
Dra Wang Shu Hui
Técnico em Química
Orientadora
