Efeito da adsorção de surfactantes catiônicos e aniônicos nas propriedades superficiais, reológicas e eletrocinéticas, de suspensões de bentonita

Abstract

A bentonita, argilo-mineral do grupo da esmectita é utilizada principalmente em fluidos de perfuração e tratamento de águas residuais. É um material finamente dividido de elevada área e carga superficial, além da alta capacidade de troca iônica. A magnitude da carga superficial pode ser medida pela mobilidade eletroforética das partículas em suspensão, e, portanto, pelo potencial zeta. Os comportamentos reológicos e eletrocinéticos das partículas de bentonita em suspensão foram estudados, variando-se o pH, força iônica, concentração e natureza de agentes modificadores de superfície, do meio aquoso em temperatura constante de 25 oC. Os agentes modificadores de superfície utilizados foram o brometo de cetiltrimetil amônio e o dodecil sulfato de sódio. O aumento do pH da suspensão argila 0,02% em água mudou o potencial zeta de positivo para negativo, devido a neutralização da carga superficial da bentonita. O surfactante catiônico, brometo de cetiltrimetil amônio, promoveu, um aumento do potencial zeta da suspensão, depois de passar por um mínimo relativo à adsorção reversa das moléculas de surfactante; do contra-íon brometo, na superfície da partícula de argila. O dodecil sulfato de sódio apresentou inicialmente um abaixamento do potencial zeta, devido à formação de clusters, e depois permaneceu praticamente constante devido à formação de um filme carregado negativamente sobre a superfície da partícula. As variações reológicas da viscosidade e tensão superficial da suspensão de bentonita estão de acordo com os resultados eletrocinéticos obtidos. Após certa concentração relativa a cada surfactante, ocorrem mudanças abruptas na estrutura da suspensão, evidenciado pelo comportamento da tensão superficial. Os testes de viscosidade, mostram que a suspensão possui comportamento de líquido newtoniano e pseudoplástico, tixotrópico.