HETEROGENEIDADE DO LÁTEX DE BORRACHA NATURAL: CARACTERIZAÇÃO DAS PARTÍCULAS DE BORRACHA POR TEM/ELSI.

Márcia Maria Rippel (PG) e Fernando Galembeck (PQ)

Departamento de Físico-Química- Instituto de Química- Universidade Estadual de Campinas- Caixa Postal 6154- CEP 13083-970- Campinas-SP

palavras-chave: látex de borracha natural, microscopia, heterogeneidade.

O látex de borracha natural extraído da Hevea brasiliensis é um sistema complexo, de partículas coloidais polidispersas suspensas em um soro.⁽¹⁾ Dois tipos de partículas predominam: as de borracha e os lutóides. Destacam-se ainda os complexos de Frey-Wyssling e o soro C, que contém proteínas aniônicas e sais minerais que conferem estabilidade coloidal ao sistema.^(1,2)

As partículas de borracha de forma esférica são constituídas de cis-1,4 poliisopreno e são envolvidas por uma membrana proteica fosfolipídica que confere carga negativa à partícula, contribuindo para a estabilidade coloidal. O diâmetro destas partículas varia de 5,0 a 3.000 nm, sendo que a maioria delas está na faixa de 100 nm.⁽²⁾ Os lutóides são estruturas constituídas de proteínas, fosfolipídios e sais minerais, de 200 a 500 nm, negativamente carregadas.⁽¹⁾ No interior dos lutóides encontra-se o soro B, com carga elétrica positiva, devido ao excesso de cátions como Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ e Na⁺ e proteínas catiônicas, sendo por isso um dos fatores responsáveis pela coagulação do látex, conforme estudado por Sourhorn e Yip.⁽²⁾ Outro fator de coagulação sugerido é atribuído à ação de enzimas e bactérias, mas é uma teria discutível.⁽²⁾

Metodologias desenvolvidas recentemente são capazes de fornecer informações sobre a heterogeneidade química de partículas de látex.⁽³⁾ A microscopia eletrônica de transmissão associada com a técnica de Energy-loss Spectroscopy Imaging (ELSI) produz informação sobre a distribuição dos elementos em partículas de látex, como foi relatado na literatura em trabalho recente deste grupo.⁽⁴⁾

Nosso objetivo é caracterizar o látex de borracha natural, usando estas novas técnicas, sem adição de qualquer substância estabilizante.

O látex fresco coletado (55,7% de sólidos), mantido a temperatura de 4°C, foi centrifugado (10.000rpm) para separar as partículas de borracha. Medidas de potencial zeta e diâmetro efetivo das partículas foram feitas por PCS. Imagens de TEM/ELSI foram obtidas em microscópio eletrônico de transmissão Carl Zeiss CEM 902.

As medidas de diâmetro efetivo (D) e potencial zeta (V) das partículas estão na Tabela a seguir. Os valores entre parênteses correspondem ao desvio padrão das medidas.

A diferença nos diâmetros de partículas efetivos do látex fresco e das partículas de borracha mostra que há uma contribuição importante de partículas que não as de borracha, pequenas.

Os valores de potencial zeta das partículas do látex fresco concordam com a literatura, mas o potencial é mais negativo nas partículas de borracha isoladas por centrifugação.

Na Figura 1, as imagens a, b, c e d referem-se aos mapas de distribuição elementar para Ca, Mg, Na e C no látex fresco. A variação do nível da cor cinza nas imagens pelo uso de TEM/ELSI permite obter informação da concentração dos elementos no material. Assim o branco significa que a concentração de determinado elemento é máxima, enquanto o preto revela a ausência deste. Portanto, observa-se que os cátions concentram-se nas bordas das partículas coaguladas, mas também estão presentes em seu interior, enquanto o carbono concentra-se mais no centro das partículas. Ca²⁺, Mg²⁺ e Na⁺ estão presentes em grandes quantidades no soro B dos lutóides,^(1,2) e sabendo que ele é considerado como um dos fatores responsáveis pela coagulação espontânea das partículas de borracha, pode-se concluir que: 1- de fato há uma contribuição importante do soro B na coagulação das partículas de borracha; 2- o interior das partículas de borracha tem elevado grau de heterogeneidade, quanto à sua capacidade de sorção de Ca²⁺, Mg²⁺ e Na⁺.

2,27mm

Figura 1. (a) mapa de Ca; (b) mapa de Mg; (c) mapa de Na e (d) mapa de C.

1. Sethuraj, M.R., Natural Rubber, Biology, Cultivation and Technology. Elsevier Sci., Netherlands, 1992, 80.

2. Southorn, W.A., Yip, E., J. Rubb. Res. Inst. Malaya, 20, 1968, 201.

3. Galembeck, F. e Souza, E.F., “Heterogeneity of Polymer Latexes: Demonstration and Consequences”; Polymer Interfaces and Emulsions; Kunio Esumi Ed., Marcel Dekker Inc., 1999, 119.

4. Galembeck, F., Cardoso, A.L.H., Leite, C.A.P., Langmuir, 14, 1998, 3187.

[Fapesp, CNPq, Pronex/ Finep/MCT]