Análise termodinâmica do sistema ternário água/ácido clorídrico/poliamida 66
Resumo
O ponto de partida para a preparação de membranas poliméricas por inversão de fases (IF) é
ter uma solução termodinamicamente estável. A teoria de Flory-Huggins guiou a construção
dos diagramas ternários para os sistemas água/ácido fórmico/poliamida 66 e água/ácido
clorídrico/poliamida 66, comparando os dados experimentais com dados teóricos,
identificando o tipo de separação de fases que ocorre e descrevendo o comportamento
termodinâmico dos processos de formação de membranas assimétricas preparadas por IF.
Neste trabalho foi avaliado o comportamento termodinâmico de soluções de poliamida 66
(PA66) em ácido fórmico (FA) e em ácido clorídrico (HC), quanto à classificação como
soluções verdadeiras. Foi determinada a massa molar viscosimétrica média (Mv) da PA66
comercial utilizada, sendo 11 600 g·mol-1. Foram caracterizados a PA66 e os filmes de
PA66 em FA e PA66 em HC, por calorimetria diferencial de varredura (DSC), por difração
de raios X (DRX), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de
Fourier (FT-IR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O método UNIFAC
(universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) foi usado para a determinação
dos parâmetros de interação não-solvente/solvente (g12) para os sistemas H2O/FA e H2O/
HC. A partir de medidas de inchamento (swelling) o parâmetro de interação nãosolvente/
polímero ( 13) para H2O/PA66 encontrado foi de 2,77. Os parâmetros de interação
solvente/polímero ( 23) foram determinados por meio de medidas de pressão de vapor (VP)
para os sistemas PA66/FA e PA66/HC,sendo de –9,0 e –7,74 respectivamente. A curva do
ponto de névoa (cloud point curve) teórica foi calculada com base na “Boom’s LCP
Correlation” e comparada à curva do ponto de névoa experimental. A energia livre de Gibbs
da mistura (ΔGm) ternária e o 23, indicam que o FA é o melhor solvente para a PA66, porém,
a concentração do HC (37-38%), sua volatilidade e a fração volumétrica de PA66 ( 3)
dissolvida, mostram que o HC também é um bom solvente para a PA66, fato comprovado
pela morfologia das membranas obtidas.