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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Figueiredo, Rita de Cássia Rossi
Título: Drenagem de Espumas Usadas em Incêndios Classe B - Influência da presença de Polímeros Redutores de Atrito Hidrodinâmico
Ano: 1997
Orientador: Prof. Dr. Edvaldo Sabadini
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Espuma antichama, Interação polímero-surfatante, Efeito Toms
Resumo: O poli(óxido de etileno), PEO, é um dos mais eficientes polímeros redutores de atrito hidrodinâmico. Sua aplicação em jatos de espuma na extinção de incêndios pode aumentar e, até mesmo, garantir a eficiência do combate. Para avaliar a viabilidade da aplicação de PEO em espumas de alta estabilidade usadas em incêndios da classe B (líquidos inflamáveis), estudou-se o efeito do polímero sobre a estabilidade da espuma através de medidas do tempo de vida da estrutura, em processo de drenagem isotérmica. As espumas foram produzidas, ao longo de uma coluna de vidro termostatizada, por borbulhamento de solução aquosa do extrato gerador. Soluções de diferentes concentrações de extrato e de PEO, de diversas massas moleculares, foram utilizadas. Observou-se que o PEO exerce efeito estabilizador sobre a espuma, na faixa de temperatura medida (25° a 40°C), e que este efeito tende a ser minimizado em temperaturas mais altas. A estabilização da espuma é favorecida pelo aumento da massa molecular e da concentração do polímero. A presença de moléculas de PEO na espuma altera as propriedades superficiais dos filmes e o balanço de forças (eletrostáticas, moleculares, estéricas) que atuam sobre eles. Vibrações de natureza mecânica e térmica e variações na umidade do ar, entre outros fatores, influenciavam o processo de drenagem e foram controladas. Análises por fluorescência de raio-x e espectroscopias UV-vis e IV revelaram que o surfatante presente no extrato apresenta cadeia carbônica fluorada e natureza monoaniônica (grupo benzenossulfonato). As soluções do extrato foram caracterizadas por medidas de viscosidade e determinação da cmc. Do ponto de vista prático, o fato mais importante verificado nesse estudo foi que a presença de PEO não torna a espuma instável. Interações entre as moléculas do polímero e de surfatante provavelmente contribuem para o aumento do tempo de vida observado, através de fatores como a repulsão estérica provoca da por moléculas de PEO nos filmes da espuma.
Abstract: Poly(ethylene oxide), PEO, is one of the most efficient drag reducing polymers. Its application in foam jels for fire-fighting can improve and even assure the fighting efficiency. In order to evaluate the viability of the application of PEO in foams of high stability used in class B fires (inflammable liquids), the effect of the polymer on the stability of foams was studied through measurements of the structure lifetime, in process of isothermic drainage. Foams were produced in a thermostated glass column by bubbling an aqueous solution of the generator extract. Solutions of different concentrations of extract and PEO, of different molecular weight, were used. It was observed that PEO has a stabilising effect on the foam in the temperature range studied (25° a 40°C), and that the effect is prone to be minimised in higher temperatures. The stabilisation of the foam was found to be favoured by increasing polymer concentration and molecular weight. The presence of PEO molecules modifies superficial properties of foam films and the film disjoining pressure (electrostatic, molecular and steric forces). Among other factors, mechanical and thermal vibrations and variations in air humidity influenced the drainage process and were controlled. Analyses by X-rays fluorescence and UV-vis and IR spectroscopies revealed that the surfactant present in the extract has fluorinated carbon chain and monoanionic nature (benzenossulfonate group). Solutions of the extract were characterised by viscometry and determination of cmc. From the practical standpoint, the main fact noticed in this study was that the presence of PEO does not cause the roam to become unstable. Interactions between polymer and surfactant molecules probably contribute for the increase in the lifetime observed, by means of factors like sterical repulsions provoked by the molecules of PEO in the foam films.
Arquivo (Texto Completo): vtls000121485.pdf ( tamanho: 6,17MB )

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