Petroleumsbransjen  og  læring

S molhabilidade do aço inoxidável, usando soluções de KCl em diferentes porcentagens, foi determinada após todo o procedimento com lixas.

S Figura 4.7 mostra os valores de ângulo de contato para o intervalo de concentrações de soluções aquosas de KCl utilizadas. Pode-se observar que o aumento da concentração de KCl é acompanhado por uma redução no ângulo de contato, tendendo a estabilizar-se em concentrações acima de 8% de KCl. lsso ocorre porque os íons cloreto promovem um aumento da condutividade da água, que, ao entrar em contato com o aço inoxidável, induz um movimento elétrico, aumentando a interação entre a solução e a superfície do metal e reduzindo o ângulo de contato.

Figura 4.7. Molhabilidade do aço inoxidável em soluções aquosas de KCl representado por medidas de ângulos de contato.

Fonte: Sutor  n g u lo d e co n ta to ( d eg re e) K C l 2 % K C l 4 % K C l 6 % K C l 8 % K C l 1 2 % 6 4 6 6 6 8 7 2 7 2 7 4 7 6 7 8

Capítulo 4 – Avaliação da molhabilidade de soluções de tensoativos em aço inoxidável 43

André Ezequiel Gomes do Nascimento – Março/2015 Tese de Doutorado/PPGEQ/UFRN

4.3.2.2 Avaliação do ângulo de contato de aço inoxidável e soluções aquosas de tensoativos não iônicos

S Figura 4.8 mostra as curvas de molhabilidade do aço inoxidável para as duas classes de soluções aquosas de tensoativo utilizados, um tensoativo com cadeia lipofílica aromática e outro com cadeia linear, com diferentes graus de etoxilação, representado por medidas do ângulo de contato.

Figura 4.8. Comparação da molhabilidade do aço inoxidável usando soluções de tensoativos não iônicos, com cadeias aromáticas e lineares, com diferentes graus de

etoxilação representado por medições de ângulo de contato.

André Ezequiel Gomes do Nascimento – Março/2015 Tese de Doutorado/PPGEQ/UFRN

S Figura 4.8 mostra que o comportamento das curvas de ângulo de contato usando ambos os tensoativos não iônicos foi semelhante, com tendência para um aumento no ângulo de contato com o aumento do grau de etoxilação. Este aumento pode estar relacionado com a interação do tensoativo com o meio aquoso, que sendo maior diminui a interação do mesmo com a superfície do metal, indicando que o grupo etoxilado desfavorece a molhabilidade da solução de tensoativo no aço inoxidável.

Spesar da etoxilação nos dois tipos de tensoativos estudados ser diferente, pode-se constatar na Figura 4.8 que o tipo de cadeia hidrofóbica não promove diferença significativa na molhabilidade das soluções dos tensoativos estudados, ficando este efeito somente ligado à etoxilação do tensoativo.

So comparar Figuras 4.7 e 4.8, pode-se observar que as soluções de tensoativo não iônico apresentaram propriedades umectantes melhores do que as soluções de KCl, em qualquer concentração. lsto é atribuído às propriedades interfaciais dos tensoativos estudados bem como a maior afinidade do sal pelo meio aquoso que os tensoativos, principalmente devido à presença da cadeia hidrofóbica dos mesmos.

4.4 Conclusões

Os resultados mostram que a usinagem de uma superfície de aço inoxidável diminui sua molhabilidade em água destilada, devido à redução da rugosidade. Soluções de KCl e soluções de tensoativo não iônico se mostraram umectantes da superfície do aço inoxidável, com maior efeito para os tensoativos, desde que utilizados em concentrações adequadas. Também concluiu-se que o aumento do grau de etoxilação do tensoativo promove uma redução na molhabilidade do metal, mostrando, assim, que a afinidade do tensoativo pelo meio aquoso interfere diretamente na sua interação com o aço inox.

Capítulo 4 – Avaliação da molhabilidade de soluções de tensoativos em aço inoxidável 45

André Ezequiel Gomes do Nascimento – Março/2015 Tese de Doutorado/PPGEQ/UFRN

4.5 Referências

[1] K. M. Zia, M. Barikani, S. M. Khalid, H. Honarkar, Ehsan-ul-Haq, Surface characteristics of UV-irradiated chitin-based polyurethane elastomers, Carbohydrate Polymers 77 (2009) 621-627.

[2] Tensiometer TSS100, lnstruction Manual, V 1.9-02, Krüss GmbH, Hamburg, 2004.

[3] T. Y. Kwok, S. W. Neumann, Contact Sngle lnterpretation Combining Rule for Solid-Liquid lntermolecular Potential, The Journal of Physical Chemistry B 2000, 104, 741-746.

[4] S. Marmur, Equilibrium contact angles: theory and measurement, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 116 (1996) 55-61.

[5] E. Bormashenko, Contact angles of rotating sessile droplets, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 432 (2013) 38-41.

[6] M. E. Tiaz, J. Fuentes, R. L. Cerro, M. T. Savage, Hysteresis during contact angles measurement, Journal of Colloid and lnterface Science 343 (2010) 574-583. [7] T. Tang-Vu, R. Jhaa, Shiau-YinWu, T. T. Tannant, J. Masliyaha, Z. Xu,

Wettability determination of solids isolated from oil sands, Colloids and Surfaces S:Physicochemical and Engineering Sspects 337 (2009) 80-90.

[8] E. Lugscheider, K. Bobzin, Wettability of PVT compound materials by lubricants, Surface and Coatings Technology 165 (2003) 51-57.

[9] T. Sritapunya, B. Kitiyanana, J. F. Scamehorn, B. P. Grady, S. Chavadej, Wetting of polymer surfaces by aqueous surfactant solutions, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 409 (2012) 30-41.

[10] S. Smirfazli, T. Y. Kwok, J. Gaydos, S. W. Neumann, Line Tension Measurements through Trop Size Tependence of Contact Sngle, Journal of colloid and interface science 205, 1-11 (1998).

[11] C. T. Volpe, T. Maniglio, M. Morra, S. Siboni, The determination of a ‘stable- equilibrium’ contact angle on heterogeneous and rough surfaces, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 206 (2002) 47-67.

André Ezequiel Gomes do Nascimento – Março/2015 Tese de Doutorado/PPGEQ/UFRN

[12] H.J. Busscher, S.W.J. Van Pelt, P. Te Bobr, H.P. Te Jono, J. Srends, The effect of surface roughening of polymers on measured contact angles of liquids, Colloids and Surfaces 9 (1984) 319-331.

[13] F. M. Fowkes, T. C. McCarthy, M. S. Mostafa, Contact Sngles and the Equilibrium Spreading Pressures of Liquids on Hydrophobic Solids, Journal of Colloid and lnterface Science, Vol. 78, No. 1, November 1980.

[14] R. Nisticò, M. G. Faga, G. Gautier, G. Magnacca, T. T‘Sngelo, E. Ciancio, G. Piacenza, R. Lamberti, S. Martorana, Physico-chemical characterization of functionalized polypropylenic fibers for prosthetic applications, Spplied Surface Science 258 (2012) 7889-7896.

[15] V. Lazouskaya, Y. Jin, Colloid retention at air–water interface in a capillary channel, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 325 (2008) 141-151.

[16] M. Krasowska, J. Zawala, K. Malysa, Sir at hydrophobic surfaces and kinetics of three phase contact formation, Sdvances in Colloid and lnterface Science 147-148 (2009) 155-169.

[17] V. Tutschk, K. G. Sabbatovskiy, M. Stolz, K. Grundke, V.M. Rudoy, Unusual wetting dynamics of aqueous surfactant solutions on polymer surfaces, Journal of Colloid and lnterface Science 267 (2003) 456-462.

[18] N. lvanova, Victor Starov, T. Johnson, N. Hilal, R. Rubio, Spreading of Squeous Solutions of Trisiloxanes and Conventional Surfactants over PTFE SF Coated Silicone Wafers, Langmuir 2009, 25, 3564-3570.

[19] N. S. lvanova, Z. B. Zhantenova, V.M. Starov, Wetting dynamics of polyoxyethylene alkyl ethers and trisiloxanes in respect of polyoxyethylene chains and properties of substrates, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 413 (2012) 307-313.

[20] S. V. Ravikumar, J. M. Jha, l. Sarkar, S. K. Pal, S. Chakraborty, Enhancement of heat transfer rate in air-atomized spray cooling of a hot steel plate by using an aqueous solution of non-ionic surfactant and ethanol, Spplied Thermal Engineering 64 (2014) 64-75.

[21] S. J. Li, lmmobilization of hesperidin on stainless steel surfaces and its blood compatibility, Biomedicine & Preventive Nutrition 3 (2013) 339-343.

Capítulo 4 – Avaliação da molhabilidade de soluções de tensoativos em aço inoxidável 47

André Ezequiel Gomes do Nascimento – Março/2015 Tese de Doutorado/PPGEQ/UFRN

[22] R. S. Tashi, S. S. S. S. Mousavi, M. M. Stabaki, Tiffusion brazing of Ti–6Sl– 4V and austenitic stainless steel using silver-based interlayer, Materials and Tesign 54 (2014) 161-167.

[23] L. J. Zhong, L. Q. Pang, L. M. Che, X. E. Wu, X. T. Chen, Nafion coated stainless steel for anti-biofilm application, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 111 (2013) 252-256.

[24] F. K. G. Santos, E. L. B. Neto, M. C. P.S. Moura, T. N. C. Tantas, S. S. T. Neto, Molecular behavior of ionic and nonionic surfactants in saline medium, Colloids and Surfaces S: Physicochemical and Engineering Sspects 333 (2009) 156-162. [25] F. K. G. Santos, J. V. S. Slves, T. N. Castro Tantas, S. S. Tantas Neto, T. V.

Tutra Jr, E. L. Barros Neto, Seleção de tensoativos não iônicos para uso na recuperação avançada de petróleo, 4o _{PTPETRO, Campinas, SP, 21-24 de}

Outubro de 2007.

[26] S. Hémery, T. Suger, J.L. Courouau, F. Balbaud-Célérier, Liquid metal embrittlement of an austenitic stainless steel in liquid sodium, Corrosion Science 83 (2014) 1-5.

[27] Biolin Scientific - Sttension. lnfluence of surface roughness on contact angle and wettability. Tisponível em:

<http://www.biolinscientific.com/zafepress.php?url=%2Fpdf%2FSttension%2FT heory%20Notes%2FST_TN_7_roughness.pdf>. Consulta em 05/02/2015.

[28] M. Miwa, S. Nakajima, S. Fujishima, K. Hashimoto, T. Watanabe, Effects of the surface roughness on sliding angles of water droplets on superhydrophobic surfaces, Langmuir 2000, 16, 5754-5760.

CAPÍTULO 5

Molhabilidade de superfícies de

parafina por tensoativos não iônicos:

avaliação do grau de etoxilação do

nonilfenol e rugosidade da superfície

Capítulo 5 – Molhabilidade de superfícies de parafina por tensoativos não iônicos: avaliação do grau de