Estudo das variáveis operacionais do processo de emulsificação para obtenção de miniemulsões monodispersas

Abstract

Miniemulsões são consideradas dispersões submicrométricas (50 – 500 nm) de dois líquidos imiscíveis, cineticamente estáveis por um período de horas a meses. São usadas nas mais diversas áreas, como por exemplo na encapsulação de compostos ativos via polimerização em miniemulsão. Para sua obtenção é preciso determinar a formulação do sistema, o que inclui o uso de um surfactante e um coestabilizador que minimizem os processos de degradação das gotas, e as condições de operação do equipamento de alto cisalhamento necessário para quebrar as gotas até esses tamanhos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a formulação e variáveis do processo de emulsificação para obtenção de miniemulsões de estireno com diâmetro médio de gota (dg) inferior a 200 nm e distribuições de tamanho estreitas (índice de polidispersão - PDI < 0,2). Dentre as variáveis estudadas estão a concentração de surfactante e de coestabilizador, além dos parâmetros operacionais da ponteira de ultrassom (tempo, regime de operação, amplitude, e tamanho da sonda). O dg e o PDI foram determinados através da técnica de espalhamento dinâmico de luz. Das formulações avaliadas nas que apresentaram menor dg e PDI foram usados 5 wt% de surfactante e 8 wt% de coestabilizador com relação ao estireno, porém diferentes condições de sonicação. Adicionalmente, esses sistemas preparados sob diferentes condições de sonicação apresentaram dg (174 – 179 nm) e PDI (0,181 – 0,196) similares, pois embora as condições de sonicação tenham sido diferentes, a energia total entregue ao sistema foi próxima (1532 – 1640 J). Então, é possível concluir que, dependendo da escolha da formulação e dos parâmetros operacionais da ponteira, miniemulsões com tamanhos de gota menores que 200 nm e distribuições de tamanho estreita podem ser obtidas, e que a determinação da energia necessária facilita a adaptação do sistema a outras condições operacionais quando necessário.