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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Joekes, Inés
Título: Equilíbrio de Osmossedimentação Sob Gravidade : Polidispersões Aquosas de Prata
Ano: 1983
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: -
Resumo: Esta Tese contém material teórico e experimental originais, relativos à osmossedimentação de hidrossóis de prata metálica, sob gravidade. A geometria das celas e a concentração das polidispersões aparecem como fatores determinantes da velocidade de osmossedimentação. Prova-se teórica e experimentalmente que existe o estado de equilíbrio de osmossedimentação, no qual a distribuição das partículas coloidais é a mesma que a esperada para a sedimentação normal. Da análise do gradiente de concentração extrapolado para diluição infinita, se obteve, para a amostra estudada, em colunas de 15 cm de altura, a 300 K: w = (5000±900) Kg mol, z = (6000±1080) Kg mol, BSD = (3,87±0,34)L mol Kg e BLS = (2,10±0,34)L mol Kg . Os valores de w , z e a curva de concentração versus altura extrapolada para diluição infinita, coincidem com os calculados a partir da avaliação do tamanho das partículas por microscopia eletrônica de transmissão, dentro do erro experimental. São obtidas expressões analíticas para a variação das funções termodinâmicas G, H, S, mi, i e i no processo de sedimentação, discutidas em casos particulares. Propõem-se interpretações para os valores de BSD e BLS obtidos, e uma forma de cálculo da curva de distribuição de tamanho das partículas da polidispersão a partir dos dados de equilíbrio de osmossedimentação. São discutidas maneiras de utilização da osmossedimentação no fracionamento de polidispersões, e perspectivas de aumento de escala do método.
Abstract: This thesis shows results obtained from theoretical and experimental work on osmosedimentation of silver sols under gravity. The osmosedimentation velocity is shown to be strongly dependent on sol concentration and cell geometry. The results show the existence of a osmosedimentation equilibrium state. In this state, the particle distribution along the cells, in the gravitational field, is the same as that expected for the components of ordinary solutions in (normal) sedimentation equilibrium. For the silver sols studied, the values of w =(5000±900) Kg mol,z = (6000±1080) Kg mol, BSD =(3,87±0,34) L mol Kg and BLS=(2,10±0,34) L mol Kg are obtained from the extrapolation of the measured concentration gradients (in cells 15 cm height, at 300 K) to infinite dilution. Also, the complete concentration/ height data for infinite dilution is determined from the experimental results. The values obtained for w, z and the extrapolated concentration/height data are in fair agreement with those calculated from electron microscopy measurements of particle size. Analytical expressions for DG, DH, DS, Dmi, DI and D in the sedimentation process are given. Numerical calculations are performed for special cases. The measured values of BSD and BLS are discussed, and a simple method for the calculation of the molecular weight distribution from the extrapolated concentration/height data is proposed. The usefulness of the osmosedimentation technique, as applied to the fractionation and concentration of colloidal dispersions, is discussed, as well as scaling-up prospects for this method.
Arquivo (Texto Completo): vtls000048674.pdf ( tamanho: 5,35MB )

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