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Propriedades dos tensoativos: Reologia

Por Ricardo Pedro
Conforme mencionado em artigos anteriores, uma das características físicas mais importantes de um tensoativo é sua habilidade de formar micelas em um meio aquoso e sua habilidade de passar por transformações/formas físicas devido a sua concentração e estrutura molecular, entre outros fatores. Assim, em concentrações extremamente pequenas (abaixo da cmc) o tensoativo existe como moléculas discretas dissociadas em solução. Com o aumento da concentração formam-se micelas e com um aumento subseqüente o tensoativo se orienta em mesofases condensadas.

Quando presentes em xampus as mesofases levam a formulações de aspecto gelatinoso e muito viscoso, de pouca aceitação mercadológica.

A estrutura do tensoativo, assim como a natureza dos aditivos normalmente presentes em formulações de xampus, determinam sua viscosidade a uma dada concentração. Alquil sulfatos lineares, por exemplo, aumentam mais a viscosidade do xampu em comparação aos análogos ramificados devido a sua tendência de maior empacotamento e menor cmc, conduzindo à formação das fases isotrópicas micelares mais rapidamente. As mesmas explicações se aplicam aos efeitos de espessamento das alcanolamidas e amidobetaínas. As amidobetaínas por conterem cargas positivas diminuem a repulsão dos grupamentos aniônicos e levam um maior empacotamento.

A viscosidade pode também ser aumentada pelo uso de sal ou por um aumento na concentração do tensoativo, tais efeitos sendo maiores na presença de alcanolamidas e amidobetaínas. O excesso de sal pode, entretanto, levar a uma diminuição da viscosidade após atingir um máximo.

Uma explicação para o efeito do sal se deve à compressão da dupla camada elétrica existente entre duas superfícies micelares carregadas, o que leva à redução de sua carga efetiva e menores forças intermicelares repulsivas. A micela não mais restrita a sua forma esférica pode agora “crescer” e passar para uma forma cilíndrica pela inclusão de moléculas adicionais de monômeros. As esferas podem mover-se livremente devido à densidade de empacotamento reduzida, porém os cilindros têm um movimento lateral e translacional mais restrito, resultando em uma maior viscosidade.

Embora o mecanismo para o decréscimo de viscosidade com o aumento excessivo da concentração de sal não tenha ainda sido elucidado, conjectura-se que possa ser o resultado de um “impedimento” excessivo das micelas cilíndricas e, conseqüente separação de fases. Uma das fases contém alta concentração de tensoativo e a outra é aquosa e contém alta concentração de sal. Tal fato é embasado pelo aparecimento de turvação ou imediata separação, similar ao que ocorre no efeito de salting-out.

A figura abaixo apresenta uma curva de variação de viscosidade em função da concentração de sal, comumente conhecida como reserva de viscosidade.

Referências bibliograficas

Meyers, D., Surfactant Science and Technology, 20th ed., VCH Publishers, Inc. New York (1988)
 Meyers, D., Surfactant Science and Technology, 20th ed., VCH Publishers, Inc. New York (1988)

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