Influência da força iônica sobre o comportamento reológico de soluções de quitosana

Abstract

A quitosana é um biopolímero, especificamente da classe dos polissacarídeos, obtido através da desacetilação da quitina, a qual encontra-se em abundância no exoesqueleto dos crustáceos e insetos. Nesse sentido, a quitosana apresenta ampla versatilidade em suas aplicações devido às suas propriedades biológicas: atóxica, bioativa e biocompatível. Neste trabalho foi realizado um estudo reológico da quitosana em solução de ácido acético a 2 % (m/v) sob diferentes condições de força iônica (0 a 0,3 mol L-1 de NaCl). Conforme relatado na literatura, polímeros polieletrolíticos, em solução, sobre a ação de sais inorgânicos podem apresentar uma redução em sua viscosidade causado pela minimização das repulsões (blindagem) intramoleculares dos polieletrólitos devido aos contra íons oriundos do sal utilizado. Tal efeito é chamado efeito polieletrolítico. Além disso, foi avaliado o comportamento termodinâmico dos sistemas ao estudar a influência da temperatura (30 – 70 °C) no comportamento reológico das soluções supracitadas. É bastante conhecido que a viscosidade de um determinado composto é afetada pela sua temperatura, onde o aumento da temperatura aumenta a energia cinética das moléculas o que pode provocar na diminuição nos entrelaçamentos macromoleculares e, consigo, a diminuir a viscosidade do meio. Neste trabalho, os dados experimentais se ajustaram ao modelo reológico de Herschel-Bulkley, onde foi possível avaliar o índice de comportamento (n) das soluções poliméricas nas diferentes situações, o qual aumentou com tanto com o aumento da força iônica quanto com o aumento da temperatura. Por fim, foi possível avaliar a influência da força iônica frente a entalpia de ativação de fluxo viscoso (HA) para os sistemas avaliados neste trabalho, onde foi possível evidenciar que SA aumenta até a força iônica de 0,2 mol L-1. Após este limite, o HA diminui; isso pode estar relacionado a uma mudança de regime de escoamento. Nestas condições, é possível estar ocorrendo um escoamento turbulento, o qual apresenta grande dissipação de energia, fazendo que ocorra redução em HA.