DIAGRAMA DE FASE DE BROMETO DE TETRADECILTRIMETILAMÔNIO/
DECANOL/ ÁGUA A 200C.


Antonio Alves de Melo Filho (PG) † e Fred Y. Fujiwara (PQ) *
† DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA.
* INSTITUTO DE QUÍMICA - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS.


Palavras-chave: nemática, mesofase, liotrópica.

A formação de mesofases hexagonais e lamelares é um fenômeno comum em vários sistemas binários de sufactante/água. Em alguns casos, a formação de novas mesofases nemáticas liotrópicas tem sido observado com adição de um eletrólito ou de um anfifílico como decanol, ou ambos1. O objetivo deste trabalho é determinar a extensão da região nemática no sistema brometo de tetradeciltrimetilamônio (TTAB), n-decanol (DeOH), água e caracterizar as mesofases usando ressonância magnética nuclear de 2H e microscopia óptica.

Os espectros de 2H foram obtidos no Varian Gemini 2000 a 7,05 T e as fotomicrografias das texturas foram obtidas usando um microscópico óptico Olympus, modelo CBA-K acoplado a uma máquina fotográfica, modelo PM-6, com filtro de polarização e um exposímetro - modelo EMM-7 .

O sistema TTAB/DeOH/água forma mesofases nemáticas calamítica (NC) e discótica (ND). A mesofase NC possue anisotropia diamagnética positiva (Dc>0) e alinha homogeneamente no campo magnético com o eixo óptico paralelo ao campo. Enquanto, a mesofase ND possue anisotropia diamagnética negativa (Dc<0), alinhando-se no campo magnético com o eixo óptico perpendicular ao campo2. Neste sistema, há evidência para a presença de uma mesofase nemática biaxial (NBX), na região entre as mesofases NC e ND que estamos tentando caracterizar por ressonância magnética nuclear .

Uma das propriedades não usuais destas mesofases nemáticas de TTAB, é que o grau de ordem e a viscosidade crescem com a temperatura e o sistema formam mesofases hexagonais e lamelares, que são mais organizadas, a temperaturas alta. O comportamento destes sistemas ainda não foi satisfatoriamente esclarecido. Então, como o primeiro passo na investigação deste comportamento foi estudar o diagrama de fase para determinar a extensão da região nemática. O diagrama de fase a 200C está apresentado na Figura. O desdobramento quadrupolar de 2H decresce com o aumento da concentração da água e de DeOH. Também, observou-se, uma diminuição na viscosidade com o aumento da concentração de DeOH e uma quantidade muito pequena de DeOH é suficiente para transformar uma mesofase binária hexagonal em nemática calamítica.

O desdobramento quadrupolar de 2H das mesofases NC e ND cresce com o aumento de temperatura. Em algumas mesofases NC e ND foi observada uma transição para as mesofases hexagonais e lamelares, respectivamente, com o aumento de temperatura antes da transição para isotrópica.



Figura. Diagrama de fase do sistema ternário: TTAB/DeOH/água a 200C.

I – isotrópico; NC – nemática calamítica; ND – nemática discótica; NBX – nemática biaxial; H – mesofase hexagonal; L – mesofase lamelar e S – sólido.



Referências


  1. Lawson, K. D. and Flautt, B. J.; J. Am. Chem. Soc., 89, 5489 (1967).

  2. Forrest, B. J. and Reeves, L. W.; Chem. Rev., 81, 1 (1981).


CAPES/PICDT.