Allah’ın İradesinin Hz Muhammed (S) Ve Onun Yanında Yer Alan Mustazafların

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3.I – MATERIAIS

3.I.a – REAGENTES

Os reagentes utilizados para preparação dos filmes autossustentáveis são listados na tabela 1. Também, estão relacionadas a procedência das substâncias, assim como, seu grau de pureza e sua massa molar.

Tabela 1: Reagentes utilizados na preparação dos filmes.

Substâncias Procedência Pureza / % M / g.mol-1

Alginato de Sódio (NaC6H7O6) Sigma-Aldrich

Tetrabutóxido de Titânio (Ti[O(CH2)3CH3]4) Sigma-Aldrich 97,00 340,36

Tungstato de Sódio Dihidratado (Na2WO4.2H2O) Sigma-Aldrich 99,00 329,87

Álcool Etílico (CH3CH2OH) Dinâmica 99,50 46,07

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3.I.b – PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES

3.I.b.1 – TUNGSTATO DE SÓDIO

Inicialmente preparou-se uma solução de tungstato de sódio a 0,04 mol/L. Uma massa de 1,319 g do tungstato de sódio foi pesada e, então, procedeu-se a sua dissolução em 50 mL de água deionizada, à temperatura ambiente. A solução foi mantida sob agitação magnética durante 2h e, em seguida, aferida e armazenada em um balão volumétrico de 100 mL, não houve mudança em sua coloração.

3.I.b.2 – ALGINATO DE SÓDIO COM GLICEROL

Inicialmente, pesou-se um massa de 0,06 g de glicerol, valor este correspondente a 10 % da massa estimada de alginato de sódio. Após a pesagem, adicionou-se 60 mL de água ultrapura. Em seguida, pesou-se 0,6 g de alginato e, então, adicionou-se lentamente esta massa ao béquer contendo a solução de glicerol, sob aquecimento, respeitando o limite de 40 °C evitando, assim, a degradação do polímero. Esta solução foi mantida hermeticamente isolada e protegida da luz, sob agitação magnética durante 48 horas à temperatura ambiente, para sua completa homogeneização. A solução final, identificada como solução A, foi utilizada para a preparação do filme de alginato (filme NaAlg, identificado como F1) mediante evaporação lenta do solvente em placa de Petri. O

fluxograma 1 apresenta resumidamente o procedimento.

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3.I.c – PREPARAÇÃO DOS FILMES COMPÓSITOS AUTOSSUSTENTÁVEIS

A preparação dos filmes compósitos autossustentáveis foi realizada através do método sol-gel modificado (Lisboa, 2011) que se encontra resumido no fluxograma 2.

Fluxograma 2: Preparação dos filmes compósitos autossustentáveis através do método sol-gel modificado (Lisboa, 2011) em que TBOT é o tetrabutóxido de titânio e TS é o tungstato de sódio.

Após ter sido preparada uma nova solução A de acordo com o mesmo procedimento, adicionou-se lentamente 40 mL de etanol, sob agitação magnética e à temperatura ambiente. Durante 30 minutos o sistema permaneceu sob agitação magnética e, então, acrescentou-se 0,2 mL (0,59 mmol) de tetrabutóxido de titânio à esta solução e, protegendo-a do ar e da luz, ela foi mantida sob agitação magnética durante 72h, à temperatura ambiente, obtendo-se, assim, a solução identificada como solução B. Esta solução foi depositada em placa de Petri para a evaporação lenta dos solventes formando, então, o filme compósito NaAlg-TiO2 (F2).

Uma nova solução B foi preparada seguindo o mesmo procedimento e, então, adicionou-se a esta uma alíquota de 20 L da solução de tungstato (0,8 mol) de sódio previamente preparada. O sistema foi mais uma vez selado, para não haver interação com a luz e com o ar, e deixado sob agitação magnética por mais 48 horas. A partir desta solução, depositada em uma placa de Petri para a evaporação lenta do solvente, obteve- se o filme compósito NaAlg-TiO2-WO3 (F3). O procedimento foi repetido por mais três

vezes com a adição de alíquotas de 40 L, 60 L e 80 L (1,6, 2,4 e 3,2 mol, respectivamente) da solução de tungstato de sódio. Estas soluções resultaram,

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respectivamente, nos filmes compósitos NaAlg-TiO2-WO3 identificados como F4, F5 e

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3.II – MÉTODOS

3.II.a – ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO COM TRANSFORMADA

DE FOURIER (FTIR)

O espectro de infravermelho é formado mediante absorção da radiação eletromagnética em frequências referentes a grupos específicos de ligações químicas dentro da molécula. O espectro vibracional da molecular é considerado uma propriedade física única e característica da molécula. Desta forma, o espectro de infravermelho pode ser usado como impressão digital para a identificação comparando com o espectro

“desconhecido” (Coates et al., 2000).

Os espectros de absorção na região do infravermelho dos filmes foram registrados na faixa espectral de 850 a 4000 cm-1. As amostras foram analisadas em um espectrofotômetro de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) Spectrum 65 FT-IR Spectrometer com um Universal ATR Acessory da Perkin Elmer acoplado, com número de varredura 12 para cada amostra. As análises foram realizadas no Laboratório de Química Inorgânica do Instituto de Química da UFRN.

3.II.b – DIFRAÇÃO DE RAIOS X (DRX)

Os raios X foram inicialmente descritos pelo físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen em 1885, quando este estudava os raios catódicos. Em 1912, Friedich, Knipping e Max von Laue realizaram o primeiro experimento de difração de raios X utilizando monocristais de sulfato de cobre e sulfito de zinco, provando que estes raios são ondas eletromagnéticas de comprimento de onda muito pequeno, da ordem da separação dos átomos da rede cristalina. Em 1916, Debye e Scherrer relataram o primeiro padrão de difração de raios X de pó (Dinnebier e Billinge, 2008).

Em 1914, William Henry Bragg e William Laurence Bragg simplificaram a teoria de difração tridimensional, desenvolvida por von Laue, considerando a radiação difratada como sendo refletida por conjuntos de planos atômicos paralelos. A condição de difração, a partir de um conjunto de planos paralelos com espaçamento interplanar d, é

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𝑠𝑒𝑛𝜃 = 𝑛𝜆_2𝑑 (1)

sendo θ o ângulo de incidência dos raios X e o comprimento de onda do raio X incidente

(Clearfield et al., 2008).

As análises de DRX permitem a medida direta das fases cristalinas presentes, possibilitando a comprovação da estrutura cristalina desejada ou a identificação de impurezas na amostra (Cranswick et al., 2008).

As medidas de difração de raios X foram realizadas utilizando uma radiação de

CuKα (1,54056 Å) em 30 kV/30 mA, com velocidade de varredura de 5°/min em um intervalo de varredura angular de 2θ de 1,25 a 85°. O difratômetro de raios X usado foi o

modelo MiniFlex II da Rigaku do Laboratório de Química Ambiental (LAQAM) da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões.

3.II.c – MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV)

Na Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV), um feixe de elétrons com diâmetro pequeno é utilizado para explorar a superfície da amostra, um sinal é coletado em função da posição do feixe sobre a amostra e a imagem é, então, formada. O sinal da imagem resulta da interação do feixe incidente com a superfície da amostra. O sinal recolhido pelo detector é usado para modular o brilho do monitor e permitir a sua observação (Gonçalves et al., 2004; Dedavid et al., 2007).

Através do MEV podem ser obtidas informações sobre a morfologia e identificação de elementos químicos de uma amostra sólida em tempo mínimo. Sua utilização é comum em biologia, odontologia, farmácia, engenharia, química, metalurgia, física, medicina e geologia, sendo um dos instrumentos disponíveis para observação e análise de características microestruturais de objetos sólidos (Dedavid et al., 2007).

As micrografias foram obtidas em um MEV TM3000 HITACHI, com tensão de aceleração de 15 kV, localizado no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura no DEMAT/UFRN. As imagens foram geradas a partir da detecção de elétrons retroespalhados.

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3.II.d – ESPECTROSCOPIA DE RAIOS X POR DISPERSÃO DE ENERGIA (EDS)

O feixe de elétrons, utilizado na Microscopia Eletrônica de Varredura, é suficientemente energético para ionizar camadas profundas dos átomos e produzir também a emissão de raios X. O detector de raios X e o MEV partem do mesmo princípio físico, mas para obtenção de resultados diferentes, ou seja, são concepções alternativas de projeto do mesmo instrumento básico. Desta forma, os raios X produzidos pela amostra, em decorrência do bombardeio de elétrons, podem ser detectados pelo espectrômetro convencional (Dedavid et al., 2007).

As linhas de raios X característicos são específicas do número atômico da amostra. A técnica de EDS atua medindo a energia dos fótons emitidos pela amostra, correspondentes aos raios X. O processo de medida é rápido o que permite analisar os comprimentos de onda de modo simultâneo (Dedavid et al., 2007).

Os espectros de EDS foram obtidas em um TM3000 HITACHI, com tensão de aceleração de 15 kV, localizado no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura no DEMAT/UFRN.

3.II.e – ESPECTROSCOPIA DE IMPEDÂNCIA ELETROQUÍMICA (EIE)

A gênese da Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) foi apresentada nos trabalhos de Oliver Heaviside, considerado pai da técnica, entre os anos de 1880 e 1900. Heaviside definiu a impedância operacional como sendo:

Z(s) = 𝑉 𝑠

𝐼 𝑠 (2)

Em que V(s) e I(s) são as transformadas de Laplace do potencial e da corrente,

respectivamente, enquanto s = jω é a frequência de Laplace. Em 1899 Warburg realizou

um trabalho sobre a impedância da difusão de espécies eletroativas na superfície do eletrodo, seu trabalho deu origem ao que hoje é conhecida como Impedância de Warburg (Macdonald, 2006).

Uma importante área em que a EIE tem sido aplicada é o estudo eletroquímico da síntese de polímeros condutores, sua caracterização e degradação. Também é aplicada no

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estudo de dissolução de metais, inibição de corrosão e proteção de corrosão por revestimento polimérico. As medidas de EIE têm contribuído significativamente em trabalhos relacionados com a fotoeletroquímica, assim como, em modelagem de CEEs para células solares sensibilizadas por corantes, na caracterização das propriedades de transporte de elétrons, nas propriedades das interfaces de polímeros semicondutores e condutores e na análise do desempenho de células solares (Chang e Park, 2010).

Os parâmetros elétricos podem ser determinados através da projeção linear Z’

em função de –ωZ”, como mostra a figura 4.

Figura 4: Projeção Z’ em função de –ωZ” para o filme F5.

De acordo com a equação (3):

Z’ = RΩ + Rp– RpωC|Z”| (3)

em que Z’ é a impedância real, Z” é a impedância imaginária, RΩ é a resistência do material, Rp é a resistência de polarização de cargas, ω é a frequência angular e C é a

capacitância. Gera-se uma reta com inclinação igual a –RpC e uma interseção de RΩ + Rp

para ω → 0 (Mansfeld et al., 2006). A capacitância pode ser determinada na projeção Z’

em função de –ωZ” fazendo uma extrapolação quando Z’ = RΩ, em que –ωZ” = 1/C (Mansfeld et al., 2006).

As medidas de impedância eletroquímica foram realizadas utilizando um sistema analisador de resposta em frequência (AUTOLAB) combinado com uma interface eletroquímica (AUTOLAB USB INTERFACE - ECO CHEMIE) (FINEP) em um

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intervalo de frequências de 10 mHz a 1 MHz, com amplitude de 30 mV e em temperatura ambiente. As medidas eletroquímicas foram realizadas usando-se um eletrodo de placas paralelas com área de 2,54 cm2_.

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CAPÍTULO 04