Propriedades de soluções de polieletrólitos - Rodrigues, Maíra Regina (1994)
O interesse no estudo de soluções de polieletrólitos deve-se às suas inúmeras aplicações, entre as quais se destaca a utilização desses compostos como possíveis substitutos dos surfactantes na indução da catálise micelar. Dessa forma, torna-se necessária a realização de estudos sobre os microdomínios formados pela dissolução de polieletrólitos em solução aquosa, a região de concentração onde esses microdomínios começam a se formar e as constantes de ligação de reagentes a esses domínios. Este trabalho apresenta-se como uma contribuição para a elucidação de tais propriedades, ainda não completamente definidas. Para isso, propôs-se uma modificação do método de Encinas e Lissi para micelas, o qual considera o número de microdomínios proporcional ao número de equivalentes monoméricos do polieletrólito em solução. A partir dessa modificação, obtiveram-se informações sobre a região de concentração em que os domínios hidrofóbicos começam a se formar e sobre a capacidade de ligação de diversos substratos a esses domínios. Polieletrólitos de diferentes massas moleculares e densidades de carga foram estudados por técnicas viscosimétricas e de espectroscopia de fluorescência. Utilizaram-se as sondas pireno, iodeto de 1-pirenometiltrimetilamônio, 9-metilantraceno e safranina, cujas fluorescências foram suprimidas por moléculas neutras orgânicas e íons metálicos. A concentração de agregação crítica (CAC) ou seja, a região de concentração onde os domínios hidrofóbicos começam a se formar não apresentou dependência com a massa molecular dos polieletrólitos, mas mostrou-se dependente da densidade de carga sobre as cadeias. Verificou-se que a formação dos domínios ocorre em concentrações maiores quanto maior a densidade de carga. Os valores de CAC foram confirmados pelas medidas viscosimétricas. As constantes de ligação dos íons metálicos aos polieletrólitos, apresentadas na tabela a seguir, mostraram-se dependentes da atmosfera iônica sentida pelos íons metálicos e, portanto, da densidade de carga sobre cada macromolécula. Entretanto, verificou-se que essas constantes são independentes da massa molecular (MM) do polieletrólito, da carga do íon e da força iônica do meio. Para moléculas neutras, observou-se uma dependência das constantes de ligação com a solubilidade dessas moléculas nos domínios hidrofóbicos. As constantes de ligação (K) dos supressores iônicos aos polieletrólitos mostraram valores distintos conforme o tipo de íon e a massa molecular das amostras estudadas. Para o íon Fe3+, obteve-se um valor de K = 160 ± 11 L·mol-1. O íon Pb2+ apresentou K = 93 ± 7 L·mol-1 para uma das amostras e 697 ± 49 L·mol-1 para a de maior massa molecular. O íon Cu2+ apresentou valores de 40 ± 3 e 38 ± 3 L·mol-1, enquanto Ni2+ apresentou 33 ± 2, 111 ± 8 e 225 ± 16 L·mol-1, dependendo da massa molecular do polieletrólito. Para Cs+, observaram-se valores de 27 ± 2, 33 ± 2 e 94 ± 7 L·mol-1, e para Co2+, de 24 ± 2, 30 ± 2 e 201 ± 14 L·mol-1. O íon Cr3+ apresentou um valor de 162 ± 11 L·mol-1, enquanto Na apresentou 15 ± 1 L·mol-1. Por fim, o íon Al3+ apresentou valores de 4,4 ± 0,3 e 4,1 ± 0,3 L·mol-1, nas diferentes massas moleculares estudadas. Esses resultados indicam que as constantes de ligação variam de acordo com a densidade de carga das macromoléculas e o tipo de íon, mas não apresentam dependência significativa com a massa molecular, a carga do íon ou a força iônica do meio.