Renato Nunes de Souza, Sabadini, Edvaldo, 1962, Giacomelli, Fernando Carlos, Bertran, Celso Aparecido, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Orientador: Edvaldo Sabadini Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Neste trabalho avaliou-se a capacidade de redução de atrito hidrodinâmico de soluções contendo micelas gigantes formadas por brometo de tetradeciltrimetilamônio e salicilato de sódio ou com 3,4-diclorobenzoato de sódio. O estudo foi realizado em um reômetro, utilizado como um torquímetro operando em elevadas rotações, de forma a manter as soluções em regime turbulento. Mediu-se então, o torque necessário para manter a rotação constante desejada, aumentando linearmente a temperatura do sistema. Determinou-se a temperatura crítica para cada sistema, sendo esta a temperatura em que os sistemas perdem sua capacidade de reduzir o atrito hidrodinâmico. Considera-se que na temperatura crítica, as micelas gigantes sofrem intensa fragmentação. Estudou-se a influência da rotação da geometria de dupla parede nesse tipo de experimento. Foi observado que a eficiência em reduzir o atrito hidrodinâmico diminui em rotações mais reduzidas. Observou-se diferentes perfis de curvas de torque em função da temperatura para experimentos realizados de maneira idêntica e com a mesma solução estoque, sugerindo processos de reorganização estrutural das micelas gigantes, uma vez que a temperatura crítica foi sistematicamente alterada para os diferentes perfis. Além disso, em um experimento semelhante, investigou-se a importância de um cisalhamento prévio, em uma tentativa de isolar os efeitos mecânicos dos efeitos térmicos. Finalmente, ainda no regime turbulento, estudou-se a influência da temperatura inicial e consequente tamanho do agregado para as curvas de redução de atrito. O sistema foi investigado através de experimentos calorimétricos, de tempo de vida fluorescência e de espalhamento de luz, realizados no estado quiescente, ou seja, regime Browniano. Neste regime, não foi possível observar nenhuma transição térmica abrupta como a observada no regime turbulento, caracterizado pela temperatura crítica. Os resultados obtidos pelo espalhamento de luz são condizentes com os modelos que preveem um decréscimo da dimensão das micelas gigantes com a temperatura e concordam com os resultados obtidos pelas demais técnicas. Com base na comparação dos resultados obtidos nos dois regimes, investigou-se neste projeto os efeitos da turbulência sobre a estruturação do agregado micelar Abstract: In this work, we evaluated the drag reduction ability of wormlike micelles formed by TTAB and sodium salicylate or 3,4-dichlorebenzoate. The study was carried using a rheometer, used as a torquimeter operating in high rotational speed, so that turbulent flow was maintained. So, it was measured the torque required to maintain a specific rotation as constant, while increasing the temperature linearly. It was determined the critical temperature for each system, being this temperature in which the drag reducers agents lose their ability to produce such effect. It is considered that the wormlike micelles suffer an intense fragmentation. It was studied the influence of the rotation in this kind of experiment. It was observed that the efficiency to reduce the drag decreases at lower rotational speed. We observed different profiles for the curves of torque as function of temperature, even for experiments carried at the very same way with the same stock solution. Perhaps, it suggests structural variations of the wormlike micelles, since the critical temperature was systematically dependent of the profile. Besides, trying to separate the mechanical effects of the thermal effects, it was investigated the importance of a previous shearing. Finally, we studied the role of the initial temperature, and consequentially the role of the size of the aggregate for the hydrodynamic drag reduction experiments. The system was also investigated by calorimetric experiments, lifetime of fluorescence and dynamic light scattering, being all those techniques done on the quiescent state. In this regime, it was not possible to observe any sudden thermal transition as it was noticed under turbulent flow, characterized by the critical temperature. The results obtained by the DLS technique agrees with the model that describes a decrease in the wormlike micelles as function of the temperature. Also, the DLS results agree with the other results based on the quiescent state. In this work, we investigated comparing the results of both regimes, the role of the turbulent flow on the structural variations of the wormlike micelles Mestrado Físico-Química Mestre em Química CNPQ 134661/2015-0 PETROBRAS