Zihinsel Hazırlık

exatas das dispers˜oes lip´ıdicas de DMPG e DMPC, dosando a quantidade de fosfato das amostras utilizadas na an´alise de Zimm.

A dosagem de fosfato exige uma curva de calibra¸c˜ao pr´evia, estabelecida a partir de solu¸c˜oes de tamp˜ao fosfato, como discutido anteriormente.

A curva de calibra¸c˜ao relaciona diferentes quantidades de fosfato, n´umero de moles (n Pi), com a absorbˆancia medida. Ent˜ao, primeiramente as al´ıquotas da substˆancia que se deseja determinar a concentra¸c˜ao, passam por um processo qu´ımico, como descrito no Cap´ıtulo 4, Materiais e M´etodos.

Em seguida, medimos a absorbˆancia das solu¸c˜oes obtidas, e por meio da curva de calibra¸c˜ao determinamos o n´umero de moles de fosfato que a al´ıquota inicial continha, e por fim pode-se calcular as concentra¸c˜oes das amostras.

Os resultados obtidos da dosagem de fosfato de amostras de DMPG e DMPC s˜ao apresentados a seguir.

Figura 5.2: Dosagem de fosfato do DMPG, con- junto de amostras 1.

Figura 5.3: Dosagem de fosfato do DMPG, con- junto de amostras 2.

As concentra¸c˜oes, C, obtidas pela dosagem de fosfato do DMPG, est˜ao resumidas na tabela 5.1.

52 5.1 Absor¸c˜ao ´optica

Tabela 5.1: Concentra¸c˜oes obtidas da dosagem de fosfato, em (mM) e em (mg/mL), para dois conjuntos de amostras de DMPG.

C (mM) C (mM) C (mg/mL) C (mM) C (mg/mL) nominal (preparada) figura 5.2 figura 5.2 figura 5.3 figura 5.3

0,50 0,31 0,214 0,37 0,255

1,00 0,84 0,579 0,87 0,599

1,50 1,44 0,992 1,29 0,889

2,00 1,62 1,11 1,72 1,19

2,50 2,38 1,64 2,41 1,66

Figura 5.4: Dosagem de fosfato do DMPC, con- junto de amostras 1.

Figura 5.5: Dosagem de fosfato do DMPC, con- junto de amostras 2.

Podemos observar as concentra¸c˜oes obtidas pela dosagem de fosfato do DMPC na tabela 5.2.

Tabela 5.2: Concentra¸c˜oes obtidas da dosagem de fosfato, em (mM) e em (mg/mL), para dois conjuntos de amostras de DMPC.

C (mM) C (mM) C (mg/mL) C (mM) C (mg/mL) nominal (preparada) figura 5.2 figura 5.2 figura 5.3 figura 5.3

0,50 0,55 0,373 0,42 0,285

1,00 0,88 0,597 0,87 0,590

1,50 1,39 0,942 1,32 0,895

2,00 1,81 1,23 1,88 1,28

2,50 2,23 1,51 2,31 1,57

5.2 Refratˆometro Diferencial 53

5.2

Refratˆometro Diferencial

A intensidade da luz espalhada ´e proporcional `a polarizabilidade molecular, como vimos na equa¸c˜ao 2.67. A express˜ao de Claussius-Mossoti, rela¸c˜ao 2.103, relaciona a polarizabi- lidade molecular com o ´ındice de refra¸c˜ao da solu¸c˜ao, e a varia¸c˜ao do ´ındice de refra¸c˜ao da solu¸c˜ao em rela¸c˜ao `a varia¸c˜ao da concentra¸c˜ao de soluto, que podem ser medidas experimentalmente com o uso de um refratˆometro diferencial.

O refratˆometro diferencial pode ser esquematizado pela figura 5.6.

Figura 5.6: Esquema ilustrativo do refratˆometro diferencial.

Como ilustra a figura, o refratˆometro diferencial possui dois compartimentos: um des- tinado ao solvente, de ´ındice de refra¸c˜ao n0 e outro destinado `a amostra, de ´ındice de

refra¸c˜ao n1. O feixe do laser atravessa os dois compartimentos. Caso os dois comparti-

mentos estejam preenchidos com o solvente o feixe n˜ao ser´a desviado. Entretanto, se o compartimento destinado a amostra contiver uma solu¸c˜ao com ´ındice de refra¸c˜ao diferente do solvente, o feixe do laser apresentar´a um pequeno desvio e atingir´a uma das faces do prisma, conforme a figura. O feixe refletido pelo prisma ser´a coletado por um diodo, onde o sinal luminoso ser´a convertido em um sinal el´etrico. Portanto, o ganho na voltagem, ∆Vg, ser´a proporcional ao incremento no ´ındice de refra¸c˜ao.

´

E necess´ario estabelecer uma curva de calibra¸c˜ao com uma solu¸c˜ao padr˜ao, com ´ındice de refra¸c˜ao conhecido em diversas concentra¸c˜oes. Utilizamos solu¸c˜ao de KCl para obter a curva de calibra¸c˜ao. Preparamos 10 solu¸c˜oes de KCl com as seguintes concentra¸c˜oes 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 e 10,0 (mg/mL). As amostras foram preparadas individualmente, pesando as devidas quantidades de sal e solvente adicionado, obtendo

54 5.2 Refratˆometro Diferencial

um erro na concentra¸c˜ao (estimado) inferior a 0, 1%.

Durante o processo de calibra¸c˜ao, cada concentra¸c˜ao de KCl ´e associada a um deter- minado ganho na voltagem, Vg, como mostra o gr´afico da figura 5.7, por exemplo. Como

os ´ındices de refra¸c˜ao desta solu¸c˜ao padr˜ao s˜ao conhecidos, ent˜ao, os ganhos Vg s˜ao asso-

ciados `as varia¸c˜oes do ´ındice de refra¸c˜ao da solu¸c˜ao ∆n = ns− n0, onde n0 ´e o ´ındice de

refra¸c˜ao do solvente e ns ´e o ´ındice de refra¸c˜ao do soluto. A equa¸c˜ao da reta obtida na

figura 5.8, possui coeficiente angular dado pela constante de calibra¸c˜ao K, e coeficiente linear praticamente nulo, O[∼ 10−16].

Figura 5.7: Curva de calibra¸c˜ao: Ganho na vol- tagem com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o KCl a 43o_C.

Figura 5.8: Curva de calibra¸c˜ao: Incremento do ´ındice de refra¸c˜ao com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o KCl a 43o_C.

Estabelecida a curva de calibra¸c˜ao, novas curvas que relacionam concentra¸c˜ao de soluto e Vg podem ser medidas. Vamos tomar como exemplo o DMPG na fase flu´ıda em T =

43o_{C, conforme a figura 5.9. Ent˜ao, os valores de V}

g medidos podem ser relacionados

`as varia¸c˜oes do ´ındice de refra¸c˜ao da solu¸c˜ao por meio da curva de calibra¸c˜ao, e assim ´e estabelecida a curva dada pela figura 5.10.

5.2 Refratˆometro Diferencial 55

Figura 5.9: Ganho na voltagem com rela¸c˜ao `a con- centra¸c˜ao, para o DMPG a 43o_C.

Figura 5.10:Incremento do ´ındice de refra¸c˜ao com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o DMPG a 43o_C.

O incremento no ´ındice de refra¸c˜ao ´e calculado segundo a rela¸c˜ao

lim ∆c→0 ∆n ∆c = dn dc , (5.5)

que corresponde ao coeficiente angular da reta obtida na figura 5.10.

Cada temperatura exige uma nova curva de calibra¸c˜ao. Para T = 20o_{C, o ganho na}

voltagem para cada concentra¸c˜ao de KCl, e a curva de calibra¸c˜ao dada pela rela¸c˜ao de ∆n e ∆Vg, s˜ao apresentados nas figuras 5.11 e 5.12, respectivamente.

Figura 5.11: Curva de calibra¸c˜ao: Ganho na vol- tagem com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o KCl a 20o_C.

Figura 5.12: Curva de calibra¸c˜ao: Incremento do ´ındice de refra¸c˜ao com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para

o KCl a 20o_C.

O mesmo ´e v´alido para T = 28o_{C, onde a curva de calibra¸c˜ao pode ser observada}

56 5.2 Refratˆometro Diferencial

Figura 5.13: Curva de calibra¸c˜ao: Ganho na vol- tagem com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o KCl a 28o_C.

Figura 5.14: Curva de calibra¸c˜ao: Incremento do ´ındice de refra¸c˜ao com rela¸c˜ao `a concentra¸c˜ao, para o KCl a 28o_C.