Estudo do processo de micelização de líquido iônicos próticos para aplicação em recuperação avançada de petróleo - Ferreira, Gabriela Fontes Deiró (2023)
O fenômeno de micelização tem sido amplamente estudado nos últimos anos devido às diversas aplicações de sistemas micelares em áreas como química, petroquímica, farmacêutica e ambiental. As micelas são formadas por substâncias anfifílicas, geralmente conhecidas como surfactantes ou tensoativos. Contudo, uma evolução notável nesse campo é a crescente utilização de líquidos iônicos (LI's) como alternativa aos surfactantes comerciais na recuperação avançada de petróleo. Os líquidos iônicos são sais orgânicos que exibem propriedades surfactantes, o que lhes permite serem aplicados na formação de micelas, tornando-os uma opção promissora em processos de recuperação avançada de petróleo. Devido à essas características, muitos estudos têm se dedicado a avaliar o processo de formação de micelas utilizando líquidos iônicos, embora a maioria deles tenha se concentrado nos líquidos iônicos apróticos, havendo uma lacuna de informações sobre os líquidos iônicos próticos. Os líquidos iônicos são capazes de diminuir a tensão interfacial e superficial, mostrando potencial para recuperação de petróleo. Em vista disso, este trabalho propõe estudar seis líquidos iônicos a base de ácido hexanóico como ânion, e cátions com diferentes estruturas. Para síntese desses líquidos utilizou-se como base (cátion) substâncias com grupos nitrogenados e hidrogenados com intuito de avaliar sua influência na formação de micelas. Através de um planejamento estatístico de experimentos, do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi possível determinar a influência da concentração de líquido iônico e de NaCl na tensão interfacial de uma solução de líquido iônico e óleo, uma vez que esse parâmetro está diretamente relacionado a tendência de micelização. Os resultados mostraram que à medida que aumenta a sua concentração, os líquidos iônicos diminuem a tensão interfacial até determinado ponto onde começa a aumentar novamente. Esse efeito é amenizado pela adição de NaCl, que faz com que a tensão interfacial diminua mesmo em concentrações mais elevadas de líquido iônico. Uma abordagem termodinâmica foi utilizada para descrever/prever as condições de formação de micelas a partir de soluções de LI’s próticos estudadas neste trabalho, através da minimização da energia livre de Gibbs. A partir disso, obteve-se a concentração micelar crítica que foi comparada com os valores experimentais para validação do modelo. A modelagem termodinâmica proposta apresentou boa concordância com os dados experimentais para o primeiro valor de concentração micelar crítica, descrevendo uma geometria esférica para as micelas.