Desde o surgimento da teoria DLVO houve um grande avanço na compreensão da estabilidade coloidal e os papéis das interações de van der Waals, eletrostáticas e estéricas, ligações entre as partículas, camada de hidratação na superfície da partícula têm sido fundamentais para a compreensão de vários sistemas. A exposição de alguns látex de poliestireno a vapores de álcoois de cadeia pequena provoca sua coagulação. Esses resultados não são previstos pelas teorias de estabilidade coloidal e não foi encontrado nenhum relato análogo na literatura. Esse efeito de instabilidade pode criar situações inesperadas para usuários de látex e, por esta razão, decidimos continuar a investigação desse efeito, utilizando-se de novos sistemas.
A exposição do látex ao solvente foi feita colocando uma pequena alíquota desse material (aproximadamente 0,3 mL) em um frasco fechado contendo também o solvente (clorofórmio ou acetona). Desse sistema, alíquotas eram retiradas periodicamente para os ensaios desejados. Amostras de látex foram centrifugadas em um gradiente linear de sacarose (água e sacarose 20%), a 19 krpm e em seguida filmadas, para que de sua imagem fosse extraído o perfil da zona de sedimentação. Determinou-se por PCS o diâmetro efetivo das partículas no instrumento Brookhaven ZetaPlus. O filme formado foi observado por microscopia de força atômica (AFM) em um microscópio Topometrix Discoverer no modo de não- contato; os coágulos foram observados por microscopia eletrônica de varredura (SEM) no microscópio JSM-6340F JEOL, sendo que em ambas as microscopias, a amostra foi depositada em uma superfície de mica recém-clivada colada a uma fita de carbono.
Centrifugando o látex PS-M 1% (m/m) não exposto a vapores em um gradiente de sacarose, obtém-se uma banda larga abrangendo a região de 1,002-1,026g.cm-3. Após 24 horas de exposição a vapores de clorofórmio, o perfil apresentado mostrou 3 bandas com densidades distintas com valores entre 1,026 e 1,045 g.cm-3. Recolhidas essas frações para a determinação do diâmetro, constatou-se que uma delas teve seu diâmetro dobrado, passando de 100 para 228 nm, mas o valor de densidade mostrou-se pouco alterado. A comparação entre esses resultados mostra uma contradição: o diâmetro dobrou em relação ao látex não exposto, mas o valor de densidade apresenta um crescimento modesto, de apenas 3%. Duas hipóteses podem ser levantadas e que justificariam esse aumento de diâmetro: i) as partículas sofrem uma agregação limitada, e ii) há projeção de cadeias poliméricas combinadas a uma intensa imobilização do solvente em torno da partícula.
Após 1 semana de exposição aos vapores de CHCl3, houve a formação de um filme transparente e brilhante no topo da superfície da dispersão. A análise por AFM do filme recolhido após 2 semanas de exposição mostrou que se tratava de um material extremamente plano (a diferença entre o máximo e mínimo na análise rugosimétrica foi de apenas 5 nm). No látex PS-11 1% (m/m), ocorreu coagulação de amostras deixadas em atmosferas saturadas com vapores de acetona, porém não em cetonas de cadeia maior. A formação de um monólito imerso em uma solução de água e acetona ocorreu em 24 horas. A SEM desse coágulo mostra uma rede de elementos alongados formada pelas partículas coalescidas, formando poros da ordem de microns, como mostra a figura.
Colocando-se no ambiente também um béquer com água obteve-se da mesma maneira a coagulação, porém nesse caso, os coágulos apresentaram-se mais dispersos. Isso pode estar associado à redução da concentração transiente de acetona na superfície do látex, com relação à situação na qual a atmosfera é saturada apenas de acetona. A respeito do mecanismo associado a esse processo de coagulação na presença de vapores de solventes, é possível considerar que a coagulação ocorra na dispersão do líquido, ou seja, há o acúmulo do solvente na interface partícula-água por ser esta intermediária em polaridade entre o interior do polímero e o solvente aquoso, criando uma camada concentrada, onde ocorre a coagulação das partículas. Tal argumento justificaria, por exemplo o efeito da saturação do ambiente com água, o que modifica a concentração de solvente na superfície líquida do látex, alterando assim a estrutura do coágulo formado.
Fonte: Cronologia do Desenvolvimento Científico e Tecnológico Brasileiro, 1950-200, MDIC, Brasília, 2002, páginas 269, 309
http://www.sbq.org.br/ranteriores/23/resumos/0336/
acesso em março de 2002
envie seus comentários para otimistarj@gmail.com.
