Influência do diâmetro do tubo e da solubilidade dos materiais particulados nas medidas de molhabilidade por ascensão capilar

Abstract

A molhabilidade de materiais é uma das propriedades essenciais na compreensão das interações de materiais com seu meio circundante. Como resultado, o estudo e o desenvolvimento de técnicas de caracterização apropriadas para avaliar esta propriedade em diversos materiais é alvo de diversas pesquisas, já que essa propriedade física pode afetar o comportamento intrínseco de materiais particulados. A caracterização geralmente é dada por medidas do ângulo de contato de um líquido sobre uma superfície sólida. Técnicas como a da gota séssil e da placa de Wilhelmy podem ser aplicadas para superfícies planas. Para pós e materiais porosos, geralmente aplica-se a técnica de ascensão capilar, em particular, a técnica de Washburn. Para partículas minerais, que não têm nenhuma ou pouca solubilidade no líquido para o qual deseja-se determinar a molhabilidade, esta técnica já encontra-se bem estabelecida e validada. Entretanto, para materiais que sejam solúveis e/ou sofram deformação em contato com o líquido como, por exemplo, determinados pós alimentícios, não se conhece a confiabilidade do uso desta técnica. Outro efeito pouco estudado é a influência do diâmetro do tubo utilizado na técnica de ascensão capilar. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a validade da técnica de Washburn na determinação da molhabilidade de pós solúveis, bem como a influência do diâmetro do tubo utilizado nas medidas. Foram utilizados cloreto de sódio e sacarose como sólidos solúveis, água e hexano como líquidos e tubos de 4 mm, 5 mm e 6 mm de diâmetro interno. Os resultados dos experimentos mostraram que há influência do diâmetro do tubo nas medidas de ângulo de contato, o qual mostrou-se distinto para cada material utilizado. Para a sacarose, o ângulo de contato depende da região da curva h2 versus t considerada, sendo de 83,5° para a primeira região (até 15 mm de altura - h) e de 89,74° para a segunda região (a partir de 15 mm de altura) para um tubo de 4 mm de diâmetro. Para este mesmo diâmetro de tubo, o ângulo de contato encontrado para o NaCl foi de 38,58°. Os ângulos de contato determinados para a sacarose e para o NaCl são condizentes com as propriedades físico-químicas desses materiais.