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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Valentim, Iara Barros
Título: Dissolução da Crisotila Brasileira na Presença de Dodecilsulfato de Sódio e Dipalmitoilfosfatidilcolina
Ano: 2006
Orientadora: Profa. Dra. Inés Joekes
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Crisotila, Dissolução, Surfatante, Adsorção
Resumo: O uso de crisotila tem diminuído devido aos riscos de doenças no pulmão associadas à sua inalação. As partículas inaladas interagem com o fluido pulmonar, cujo principal componente é o dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC). A crisotila brasileira é rapidamente dissolvida/desintegrada no pulmão. Mas não há estudos quantitativos da influência do DPPC, ou de outro surfatante, na dissolução da crisotila. Neste trabalho, foram investigados o comportamento químico e a dissolução da crisotila na presença do DPPC sob condições fisiológicas. Foi estudada também a dissolução da crisotila na presença de um surfatante aniônico, o SDS (dodecilsulfato de sódio). Isotermas de adsorção de DPPC em crisotila sonicada foram obtidas a 25, 37 e 55°C para um meio contendo apenas água e um meio com pH e força iônica similar ao do pulmão. O DPPC em água adsorve-se em crisotila sonicada atingindo um patamar em torno de 15 mg g, que dobra quando as condições do meio simulam o ambiente pulmonar. Isotermas de adsorção de SDS em crisotila sonicada foram obtidas a 25 e 40°C com e sem controle da força iônica. Um máximo foi atingido em torno de 14 mg g, que dobra quando a força iônica do meio é controlada. A dissolução de crisotila na presença do DPPC ou SDS foi avaliada através das medidas do íon magnésio e do silício encontrados no meio, nas mesmas condições das isotermas. A concentração de íons magnésio extraída da crisotila a 37 ºC é 10% menor para o sistema água/DPPC/crisotila com relação ao controle (ausência do surfatante), que ficou em torno de 6,5 x 10 mol L. A concentração de silício extraída a 37 ºC não foi influenciada pela presença do DPPC e ficou em torno de 3,0 x 10 mol L. Para o meio similar ao pulmonar a 37 °C, a concentração de íons magnésio foi semelhante ao do controle e ficou em torno de 2,0 x 10 mol L indicando que o DPPC não influencia nestas condições. A presença de DPPC também não influenciou na extração do silício. A concentração de silício liberada pela crisotila foi aproximadamente igual para todos os meios. Já para o SDS, a concentração de íons magnésio extraída da crisotila é influenciada pela CMC (concentração micelar crítica). Os mecanismos de dissolução das camadas de brucita e tridimita são diferentes. Em ambiente similar ao pulmonar, o mecanismo proposto para dissolução de brucita foi baseado na sua interação com os íons H, enquanto a dissolução de tridimita foi baseada no processo de hidrólise. A dissolução da camada de brucita é influenciada pela presença de SDS no meio água/SDS/crisotila, onde o mecanismo foi fundamentado na formação do sal dodecilsulfato de magnésio.
Abstract: The use of chrysotile has decreased markedly because of health risks in the lungs associated with its inhalation. Inhaled particles become coated by extracellular lung fluid, which is mainly dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC). It is known that Brazilian chrysotile is rapidly removed from the lungs, but quantitative studies about DPPC or any other surfactant on chrysotile dissolution process were not investigated. In this work, chemical behavior of chrysotile and its dissolution process in the presence of DPPC were investigated using physiological conditions. Additionally, the influence of the sodium dodecylsulphate (SDS) on the chrysotile dissolution process was studied. Adsorption isotherms for DPPC on sonicated chrysotile were obtained in water and in a buffer solution with pH and ionic strength comparable to lungs medium, at different temperatures 25, 37 and 55 ºC. Adsorbed DPPC onto sonicated chrysotile from water reaches a plateau at approximately 15 mg g, which is half the value observed for physiological conditions. Adsorption isotherms of SDS on sonicated chrysotile were obtained with and without ionic strength control at different temperatures 25 and 40°C. For both temperatures, a maximum of about 14 mg g was observed for the isotherm obtained for the system without ionic strength control. This value is two times lower than the value observed for the systems with ionic strength control. Chrysotile dissolution process was investigated through quantification of magnesium and silicon released in the medium by chrysotile. In the presence of water/DPPC at 37 °C, the magnesium concentration released in the medium by chrysotile was lower than the control, which was about 6.5 x 10 mol L. Silicon concentration, at 37 °C, was not altered by the presence of DPPC. Its concentration was around 3.0 x 10 mol L. In physiological conditions at 37 ºC, magnesium concentration is similar to the control, which is about 2.0 x 10 mol L, meaning that the dissolution process is not affected by the presence of DPPC. The silicon released was also not influenced by the presence of DPPC. The silicon concentration released by chrysotile is similar at all medium tested. The critical micelle concentration (CMC) of SDS influences on the magnesium released by chrysotile. The dissolution mechanisms of brucite and tridymite layers are different. Under physiological conditions, the proposed mechanism of brucite dissolution was based on its interaction with H ions. The mechanism of tridymite dissolution was based on the hydrolysis process. For SDS at water/SDS/chrysotile medium, the mechanism of brucite dissolution was based on the salt formation between magnesium and surfactant.
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