PESQUISA EM SALA DE AULA: CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA POR MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE E ESPECTROFOTOMETRIA

Resumo

A introdução de pesquisas em atividades de ensino é apontada como uma forma de promover um maior interesse e estímulo no processo de ensino-aprendizado. O presente trabalho é um estudo de caso dentro da disciplina de Laboratório Interdisciplinar, na Especialização em Ciências Exatas do Campus Itaqui da Unipampa. As aulas foram direcionadas para o estudo e medição das propriedades de moléculas anfifílicas que, devido a possuir partes polar e apolar, possuem capacidade de auto-agregação em solução, a partir da chamada concentração micelar crítica (CMC). Determinar a CMC é de fundamental importância para poder caracterizar materiais tensoativos sintéticos tais como os Líquidos Iônicos (LI) ou naturais tais como os ácidos húmicos do solo (HA). O estudo teve como objetivos i) verificar a formação de micelas por técnicas disponíveis a vários grupos simultâneos de medição durante as aulas; ii) implementar localmente estas técnicas e realizar medições iniciais; iii) discutir possíveis aplicações interdisciplinares. A substância escolhida para estudo foi o dodecilsulfato de sódio (SDS) em solução aquosa, de fácil aquisição e propriedades bem conhecidas. As técnicas selecionadas foram (i) condutividade e (ii) espectrofotometria UV-Vis, devido à disponibilidade de equipamentos comerciais e pela possibilidade de implementar as mesmas em configurações experimentais de baixo custo, como a plataforma Arduino. A metodologia utilizada para realização do estudo foi adaptada de um artigo de Moraes e Rezende (2004). Primeiramente, preparou-se uma solução estoque de SDS em água destilada, na concentração de 100 mM. As leituras da condutividade da solução foram feitas em função do aumento da concentração de SDS, i.e., após adições de 50 μL de solução estoque. As leituras de absorbância do corante azul de metileno em água foram realizadas em um comprimento de onda de 660 nm, após cada adição de 50 μL de solução estoque de SDS. A partir da condutividade, a CMC foi obtida a partir da mudança da inclinação da reta que relaciona a condutividade em função da concentração. Por espectrometria, de acordo com a literatura, espera-se que o corante tenha um pico de absorção na concentração em que a CMC for atingida, já que o corante estaria totalmente solubilizado na micela. O estudo de determinação de CMC através da espectrofotometria foi reproduzido em grupos pequenos mediante componentes eletrônicos e um sistema Arduino montados em protoboard, onde através de um circuito LED-fototransistor foi possível realizar as leituras de absorbância. Como resultado: i) foi determinado - de forma concordante entre si e com a literatura - o CMC do SDS por condutimetria e por espectrofotometria; ii) a fotometria realizada através do arduino propiciou a manipulação, análise e discussão mais detalhada do experimento. iii) foram visualizadas possibilidades de aplicações nas ciências agrárias, relacionadas ao estudo do comportamento dos ácidos húmicos em solos com alto teor de matéria orgânica.