Recebido em 16/11/07; aceito em 18/8/08; publicado na web em 5/2/09 POTENCIOMETRIC DETERMINATION OF THE CRITICAL MICELLAR CONCENTRATION OF THE SURFACTANTS: A NEW METHODOLOGICAL APPLICATION IN THE CHEMICAL LEARNING. The participation of the students in the planning, execution and discussion of experimental results is important for the valuation of the role of them in the construction of the chemical knowledge implicited in the approach between education and research. This work relates either the construction of selective membrane electrodes for surfactants and its application in the potenciometric determination of the critical micellar concentration of the sodium dodecyl sulfate (SDS) and dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB) surfactants. In adition it´s possible to discuss the potenciometric results in matching with the data valued for the tensiometric and condutimetric traditionally used in the physicalchemistry lessons.Keywords: surfactants; potentiometry; chemistry education.
introDuçãoSurfactantes ou agentes tensoativos são moléculas anfifílicas, que se associam espontaneamente em solução aquosa, a partir de uma determinada concentração. Apresentam uma região apolar e outra polar, ou iônica, e podem ser divididos em neutros ou iônicos. Os tensoativos iônicos podem ser catiônicos ou aniônicos ou, ainda, anfóteros, quando ambas as cargas estão presentes no surfactante. 1 Em soluções diluídas as moléculas dos surfactantes apresentam-se dispersas, enquanto que em soluções mais concentradas organizamse em agregados moleculares, que geralmente contêm de 50 a 100 moléculas, denominados micelas.A principal razão que leva os monômeros de surfactantes a se associarem sob a forma de micelas é a diminuição da área de contato entre as cadeias hidrocarbônicas do surfactante e da água. 1 A concentração onde se inicia o processo de formação das micelas, micelização, é denominada concentração micelar crítica (cmc), que é uma propriedade intrínseca e característica do surfactante a uma dada temperatura e concentração eletrolítica.2 São as micelas as responsáveis pela catálise micelar e pela solubilização de gorduras.Durante a formação dos agregados, os grupos hidrofílicos (cabeças) dos surfactantes ficam muito próximos, gerando uma repulsão eletrostática que se opõe ao processo de micelização, conforme ilustrado na Figura 1. Nessa etapa, os contra-íons desempenham um papel fundamental: blindam a carga do agregado e diminuem o potencial elétrico, provocando repulsão entre as cabeças dos monômeros.
1,2O processo de formação dos agregados ocorre num intervalo pequeno de concentrações e pode ser detectado pela variação brusca produzida em determinadas propriedades físico-químicas da solução em função da concentração do surfactante, como mostrado na Figura 2. Os métodos normalmente utilizados na determinação de cmc de surfactantes são a condutimetria e a tensiometria. Neste trabalho propõe-se utilizar a potenciometria como alternativa ao estudo de surfactantes.