Kent Yönetiminin Kurumsallaşması: Belediyeciliğin Doğuşu

Quando dispersas em meio líquido, as partículas podem adquirem carga elétrica em sua superfície, o que afeta a distribuição dos íons do meio ao seu redor. Os contra-íons são atraídos pela superfície enquanto os co-íons são repelidos, formando uma dupla camada elétrica ao redor da partícula. Como o próprio nome diz, esta camada possui duas regiões: uma região interna ocupada por contra-íons fortemente ligados à superfície da partícula e uma região externa na qual os contra-íons e co-íons se distribuem de acordo com o equilíbrio entre forças eletrostáticas

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 -120 -80 -40 0 40 80 120 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 FC

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Campo magnético aplicado (kOe)

e movimento térmico. Medindo o potencial elétrico ao redor da partícula observa-se que o mesmo decai com o aumento da distância da superfície até atingir o potencial do próprio meio líquido, denominado potencial zero. Com a aplicação de um campo elétrico, cada partícula juntamente com os contra-íons fortemente ligados a ela se move juntamente como uma unidade, criando um plano de cisalhamento entre esta unidade e o meio. O potencial neste plano de cisalhamento é denominado potencial zeta. Em linhas gerais, o potencial zeta pode ser visto como a medida da magnitude da repulsão ou da atração eletrostática entre partículas dispersas em um meio líquido. A adsorção ou ligação de compostos à superfície das partículas alteram não somente a distribuição dos contra-íons e co-íons em sua vizinhança, mas também a distância entre o plano de cisalhamento e a superfície da partícula, alterando o valor do potencial zeta. Dessa forma, o potencial zeta é função da carga superficial da partícula, de camadas de compostos adsorvidos na interface com o meio e da natureza/composição do meio que a circunda. Esse potencial pode ser determinado experimentalmente e, como ele reflete a carga efetiva nas partículas, ele se correlaciona com a repulsão eletrostática entre elas e com a estabilidade coloidal para partículas em suspensão.(144)

Neste trabalho foram realizadas

Figura 72 - Medidas de potencial zeta em função do pH para as amostras FeOx-01 e FeOx@CM-

Dex.

medidas de potencial zeta em função do pH da dispersão de partículas para analisar as condições de pH em que as mesmas apresentam estabilidade coloidal. Tais medidas foram realizadas para os sistemas de NPM recobertas com CM-Dex e NPM recobertas com sílica. A Figura 72 apresenta as curvas da potencial zeta em função do pH para a amostra de NPM de magnetita obtida via sistema micela antes (FeOx-01) e após (FeOx@CM-Dex) o recobrimento com carboximetil-dextrana.

Fonte: Autoria própria.

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 -30 -20 -10 0 10 20 30 FeOx-01

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pH

O ponto isoelétrico (PI) determina o pH no qual a superfície da partícula não apresenta carga elétrica líquida, isto é, o pH no qual a aplicação de um campo elétrico não afeta a velocidade e o deslocamento das partículas. Pode-se notar na Figura 72 que o valor de 6,7 obtido para o ponto isoelétrico da curva referente às nanopartículas não recobertas encontra-se em conformidade com o valor obtido na literatura para nanopartículas de magnetita.(145) O recobrimento das NPM com CM-Dex levou a uma drástica queda do valor de PI para 2,7, o que é explicado pela menor acidez dos grupos alcoólicos orgânicos presentes na estrutura do biocomposto comparada à acidez das hidroxilas inorgânicas presentes na superfície das NPM de magnetita.(81)

A repulsão eletrostática entre as partículas é maior quanto maior o módulo do potencial zeta, se sobrepondo à tendência à agregação das partículas causada pela ação das forças de Van der Waals.(146) Assim, as curvas da Figura 72 mostram que o intervalo de pH de maior estabilidade coloidal também é alterado após o recobrimento. A amostra FeOx-01 é mais estável no intervalo 3 < pH < 4. Já a amostra recoberta com CM-Dex apresenta maior estabilidade em valores de pH maiores que 5. Isso mostra a vantagem do recobrimento, uma vez que o intervalo de estabilidade foi expandido. Entretanto, trabalhos da literatura normalmente relatam que suspensões de partículas que apresentem valores de potencial zeta superiores a +30 eV ou inferiores -30 eV em um dado pH apresentam estabilidade coloidal nestas condições.(146) Embora toda a curva medida para a amostra FeOx@CM-Dex esteja contida no intervalo de -30 a +30 eV, os valores de potencial zeta medidos em pH superior a 5 estão muito próximas ao valor de -30 eV. Ainda, tal expansão inclui o pH fisiológico (7,4), o que deve ser encarado com um avanço quanto à aplicabilidade dessas NPM em biomedicina.

A estabilidade coloidal das amostras recobertas com sílica foi investigada antes e após a redução térmica. As medidas de potencial zeta em função do pH (Figura 73) mostram que ambas as amostras apresentam ponto isoelétrico inferior a 2,2, o qual está muito próximo aos valores reportados para partículas de sílica.(147,148) Sabendo-se que partículas de óxido de ferro possuem ponto isoelétrico entre 6,0 e 6,8,(145) os baixos valores observados para as amostras corroboram o recobrimento dos núcleos magnéticos com sílica, conforme já observado nas imagens de MET. Comparando as duas curvas é possível que a amostra não reduzida apresenta estabilidade coloidal em uma faixa de pH mais extensa (pH > 3) comparada à amostra reduzida (pH > 4,5). Entretanto, ambas as amostras apresentam alta repulsão eletrostática e, consequentemente estabilidade, em pH fisiológico. Vale ressaltar que, comparadas à CM-Dex, o

recobrimento com sílica resultou em partículas com maior menor tendência à agregação, o que faz delas candidatos mais fortes às aplicações biomédicas.

Figura 73 - Medidas de potencial zeta em função do pH para as amostras FeOx@S3 e

FeOx@S4R6.

Fonte: Autoria própria.