ponto crítico
Potencial Zeta
Ao lidar com suspensões, você considera o valor do Potencial Zeta?
não sou especialista neste assunto, mas um usuário
da medida desta grandeza, recorri às orientações
de Wagner Vitalis, químico da empresa Altmann,
representante no Brasil do instrumento fornecido pela
Malvern, à qual muito agradeço.
Para fixar ideias, peço ao leitor que imagine uma
suspensão de um sólido finamente dividido e uniformemente distribuído em meio aquoso. Por diferentes
mecanismos, essas partículas apresentam uma carga
elétrica superficial. Se as cargas elétricas forem de
mesma natureza, aparecerá uma força elétrica de repulsão que as manterá afastadas. Caso contrário, se as
partículas tiverem cargas elétricas de natureza oposta,
em diferentes proporções, teremos forças elétricas
de atração que farão aparecer pequenos grumos ou
flocos. Pode ocorrer o adensamento desses flocos, e
com isso parte da suspensão ficará coagulada e sujeita
a sedimentar no fundo do recipiente ou formar uma
borra sobrenadante na superfície. Todavia, no meio
aquoso, também existem cargas elétricas em razão
da presença de íons que interagem eletricamente
com as partículas em suspensão. A Figura
1 representa de forma esquemática uma
Figura 1 – Conceito Potencial Zeta
partícula com carga superficial negativa,
cujo potencial elétrico em relação a uma
superfície de referência pode ser medido em
+
+
Plano
de
deslizamento
miliVolts (mV). Esta superfície, contendo
+ + +
+
+
cargas elétricas negativas, atrairá as cargas
+
+
+
elétricas positivas presentes na suspensão,
+
+
formando em torno de si um envoltório com
Partícula
com
carga
+
cargas positivas que possui um potencial
+
de superfície negativa
+ +
+
elétrico em relação à mesma superfície de re+
+ +
ferência medido em mV. O sistema formado
+
pelas cargas elétricas negativas superficiais
+
em conjunto com o seu envoltório de cargas
positivas é denominado “Camada de Stern”,
e a sua diferença de potencial é chamada
de “Potencial de Stern”. A região do meio
aquoso externa ao envoltório apresenta uma
Camada difusa
concentração de carga elétrica que vai di-100
minuindo gradualmente, tendendo a atingir
Potencial da superfície
o valor de concentração de carga do meio
Potencial de Stern
aquoso, como se não houvesse partículas de
Potencial Zeta
mV
sólidos. O potencial elétrico no meio aquoso
varia continuamente à medida que aumenta
0
a distância da partícula de referência, até
Distância da superfície da partícula
que se atinja o valor do potencial elétrico no
Fonte: Altmann-Malvern
Camada de Stern
Partículas em suspensão aquosa ou não constituem um sistema muito frequente nas indústrias de
processamento químico, alimentício, metalúrgico,
cosmético, farmacêutico, entre outras. Em algumas,
como nas mesas formadoras das máquinas para
produção de papel, deseja-se que as fibras de celuCláudio Roberto lose permaneçam em suspensão estável. Em outras
de Freitas Pacheco situações, como nas cabines de pintura, espera-se
é engenheiro mecânico, que o over-spray colhido pelas cortinas e chuveiros
doutor em engenharia com água sejam sedimentados ou floculados, isto é,
e consultor,
que as partículas de tinta na água formem uma susfoi pesquisador
pensão instável. Aditivos químicos são adicionados
do IPT-SP,
a essas suspensões, com a intenção de se obter um
e professor
de graduação e ou outro desses efeitos. Mas, como medir a ação de
pós-graduação certo componente químico para saber qual dos dois
da Escola Politécnica fenômenos ocorrerá?
Nesta coluna, pretendo apresentar o conceito
da Universidade
de São Paulo. básico do chamado “Potencial Zeta” da suspensão,
claudio.pacheco@ para que o leitor passe a considerar essa propriedade
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física para auxiliá-lo nas análises prévias do comportamento de uma suspensão em particular. Como
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Química e Derivados - fevereiro - 2012
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