Microemulsões baseadas em derivados de cardanol: formação, caracterização e uso como dispersantes de petróleo.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Matos, Hannah de Albuquerque Vieira
• Orientador(a): Ferreira, Guilherme Augusto
• Banca de defesa: Ferreira, Guilherme Augusto , Mercante, Luiza Amim , Silva, Ana Maria Percebom Sette da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Bahia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: Instituto de Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Química; Microemulsões; Surfactantes sustentáveis; Dispersantes de petróleo
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA DE INTERFACES
• Link de acesso: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40290

Microemulsões são sistemas termodinamicamente estáveis e macroscopicamente homogêneos compostos por água, óleo, surfactante e co-surfactante. Esses surfactantes são geralmente sintetizados a partir de derivados do petróleo e, portanto, possuem características indesejáveis do ponto de vista ambiental, como baixa biodegradabilidade e alta tocixidade, o que tem motivado o desenvolvimento de alternativas mais ambientalmente compatíveis. Neste sentido, o presente trabalho investigou a formação de microemulsões contendo água, um surfactante não-iônico etoxilado e um óleo, ambos derivados do cardanol, um composto extraído do líquido da castanha de caju, além de co-surfactantes. As composições de formação das microemulsões foram obtidas a partir da construção dos diagramas de fases pseudoternários (água/óleo/surfactante:co-surfactante), variando-se o tipo de co-surfactante entre etanol, 1-butanol e 1-octanol. As formulações obtidas foram caracterizadas a partir de observações visuais dos seus aspectos macroscópicos e por medidas de condutividade elétrica, espalhamento de luz dinâmico (DLS), espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) e por espectroscopia de correlação de fótons de raios X (XPCS). Visando a aplicação prática das microemulsões obtidas, algumas composições foram testadas quanto ao seu potencial em dispersar manchas de petróleo em água. Esses testes foram realizados, em escala de bancada, a partir de medidas de turbidimetria e estabilidade, sob centrifugação, por dispersão de luz. A partir da análise dos diagramas obtidos, foi possível observar que o 1-butanol promoveu a formação de microemulsões numa faixa mais ampla de composições quando comparado aos outros dois co-surfactantes empregados. Os resultados de DLS indicaram que o tamanho médio das gotas que compõem as microemulsões ficou abaixo de 10 nm e medidas de condutividade revelaram microemulsões do tipo água-em-óleo ou bicontínuas, dependendo do tipo de co-surfactante utilizado. As medidas de SAXS e XPCS, respectivamente, forneceram dados estruturais e informações sobre a dinâmica dos agregados que compunham as microemulsões. Os testes de eficiência de dispersão de petróleo mostraram que as microemulsões bicontínuas, formadas apenas na presença de 1-butanol, foram mais eficazes em comparação com as soluções aquosas de surfactante na mesma concentração. Coletivamente, os resultados demonstraram, pela primeira vez, a elucidação do comportamento de fases do surfactante investigado em misturas com óleo e água e a viabilidade da aplicação dos sistemas obtidos na resolução de um problema ambiental, contribuindo, dessa forma, para o desenvolvimento de produtos mais eficientes e sustentáveis.