Comportamento de fase e aspectos interacionais de sistemas aquosos bifásicos formados por sais de tiocianato e surfactante não iônico triton X.

Abstract

Neste trabalho foram obtidos dados de equilíbrio líquido-líquido para sistemas aquosos bifásicos (SABs) formados por surfactante não iônico triton X (triton X-165 ou triton X- 305) + sal (tiocianato de sódio (NaSCN), tiocianato de amônio (NH4SCN) ou tiocianato de potássio (KSCN) + água, em diferentes temperaturas (298,2, 313,2 e 328,2 K). Os diagramas de fase dos SABs investigados foram obtidos pelo método de quantificação das fases, sendo discutidos os efeitos da mudança de temperatura, do aumento da cadeia hidrofílica do surfactante e da mudança do cátion formador do sal sobre os dados de equilíbrio. Além disso, aspectos interacionais associados com as propriedades dos SABs foram discutidos a partir dos dados de equilíbrio e de análises de RMN. Para os SABs formados com NaSCN ou KSCN, constatou-se que a fase superior foi rica em surfactante (wTX ≥ 25,43% m/m), ao mesmo tempo em que apresentou elevada concentração de sal (wsal ≥ 26,50% m/m), enquanto a fase inferior foi rica em sal (wsal ≥ 35,45% m/m) e com concentrações de surfactante próximas de 0% m/m. Por outro lado, nos SABs formados com NH4SCN foi verificado uma inversão de fase, em que a fase superior passou a ser a fase rica em sal (wsal ≥ 47,59% m/m) e a fase inferior passou a ser a fase rica em surfactante (wTX ≥ 28,63% m/m), com esta última também contendo elevadas concentrações de sal. Foi observado que o tamanho da região bifásica dependeu do cátion formador do sal e aumentou na ordem: K+ > Na+ > NH4 + . Além disso, o aumento da temperatura promoveu um leve aumento da região bifásica dos SABs, sendo a magnitude desse efeito maior no sistema formado por NaSCN. Foi verificado que o surfactante TX– 305 foi mais eficiente para induzir a separação de fases que o surfactante TX–165, sendo este efeito atribuído à maior massa molar do TX–305. Além disso, verificou-se que para determinadas condições termodinâmicas, os SABs formados com NaSCN apresentaram a capacidade de formar sistemas com uma fase líquida em equilíbrio com uma fase de aspecto de gel. A partir dos resultados de RMN, pode-se inferir que a capacidade relativa de indução de fase foi associada ao efeito combinado do cátion com o ânion SCNsobre a estrutura da água, em que a combinação do cátion NH4 + com aqueles ânions é mais eficiente para diminuir a contribuição entrópica que induz o sistema a se separar em duas fases. Os resultados obtidos trazem avanços e perspectivas relevantes para estudos que visem à compreensão dos processos que regem a formação de SABs baseados em surfactantes não iônicos.