Carboximetilquitosanas: preparação, caracterização e aplicação como agentes de estabilização de suspensões aquosas de alumina - Lamas, Juliana Colombo (2008)
Suspensões coloidais encontram um grande interesse prático e apresentam aplicações na área de material cerâmico. No processamento deste material, a qualidade do produto final depende das propriedades iniciais da suspensão. Portanto, a desaglomeração e dispersão do pó cerâmico são cruciais para que os defeitos sejam minimizados. Para isto, estabilizantes eficientes devem ser utilizados. A carboximetilquitosana (CMQ) é a uma cadeia macromolecular, que apresenta grupos funcionais (carboximetila e amino) que podem adquirir cargas quando dissolvidos em meio aquoso e, por isso, pode ser usada no controle de propriedades de suspensões em que a presença de grupos com cargas seja importante para os mecanismos de estabilização. Neste trabalho, a CMQ foi preparada pela reação entre quitosana e diferentes proporções de ácido monocloroacético. A reação foi realizada em dois meios, um em que ocorreu previamente a dissolução da quitosana em um sistema de solventes (dimetilacetamida/cloreto de lítio) e outro em meio heterogêneo, no qual o material permaneceu em suspensão. A carboximetilação com prévia dissolução da quitosana pode levar a uma distribuição mais homogênea dos grupos carboximetila, quando comparado à preparação em meio heterogêneo, o que poderá influenciar na eficiência da CMQ como estabilizante. As amostras de CMQ foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia na região de infravermelho (IV), ressonância magnética nuclear (RMN) e análise termogravimétrica (TGA). A técnica de IV, aplicada também para as amostras na forma ácida, permitiu a determinação do grau de substituição médio (GS ), sendo encontrado valores que variaram de 0,6 a 1,1. A eficiência da CMQ como dispersante foi avaliada por meio de medidas viscosimétricas, de potencial zeta e diâmetro médio de partícula. Em geral, houve uma diminuição da viscosidade da suspensão de alumina com a adição da CMQ, com certo destaque para as amostras com GS em torno de 1,0. As medidas de potencial zeta mostraram um aumento da magnitude das cargas superficiais, quando na presença de CMQ, o que proporciona repulsão eletrostática entre as partículas. As medidas de diâmetro de partícula mostraram que, além da diminuição do valor médio na região do ponto de carga zero (pcz), em que a agregação é máxima, ocorreu uma diminuição na distribuição dos diâmetros das partículas, em todos os pHs considerados. Estes resultados confirmam a eficiência das amostras de CMQ como estabilizantes para suspensões aquosas de alumina.