A tensão superficial é uma propriedade física dos líquidos, resultante das forças intermoleculares que atuam sobre a superfície. Essas forças criam uma espécie de "camada" que resiste à penetração ou ruptura. Isso ocorre porque as moléculas na superfície do líquido estão sujeitas a uma força líquida direcionada para o interior, já que as moléculas no interior do líquido são cercadas por outras em todas as direções. Já as moléculas da superfície não possuem essa mesma distribuição de forças.
Figura 1: Inseto Gerridae conhecido por "andar sobre a água" devido à tensão superficial.
Essa propriedade é amplamente aplicada em diversos setores, permitindo seu uso de forma mais eficiente de acordo com as necessidades de cada indústria. Na agricultura, por exemplo, a tensão superficial tem grande importância na formulação de defensivos agrícolas e na eficiência dos sistemas de pulverização e de irrigação, pois a dispersão de líquidos e a adesão das soluções aquosas às folhas de plantas são altamente dependentes dessa característica.
Figura 2: Diagrama de processo de defensivo agrícolo
Além disso, em produtos como herbicidas e pesticidas, o controle da tensão superficial permite melhor cobertura das plantas e maior absorção dos princípios ativos, otimizando o efeito desejado com menor desperdício e impacto ambiental. Em resumo, a manipulação da tensão superficial, com o uso de surfactantes, ajuda a controlar a molhabilidade e a penetração desses líquidos em superfícies vegetais e solos.
Figura 3: Exemplo de defensivo agrícolo com e sem surfactante
Os Analisadores de Tensão Superficial Sensadyne utilizam a metodologia de pressão máxima diferencial de bolhas para medir a tensão superficial dinâmica, atendendo ao método ASTM D 3825-90.
Figura 4: Sensadyne QC 6000
Este método emprega 2 capilares com orifícios de diâmetros diferentes imersos na solução, através dos quais é bombeado gás inerte. Um transdutor mede a diferença de pressão entre os capilares, permitindo a leitura precisa da tensão superficial da solução.
A utilização de 2 capilares com orifícios de diâmetros diferentes eliminam interferência de componentes hidrostáticos (diferença de densidade entre o líquido e o gás, multiplicado pela aceleração da gravidade e profundidade de imersão do capilar), que o tensiômetro de 1 capilar não consegue eliminar.
Figura 5: Demonstração dos dois capilares imersos
O sinal medido pelo instrumento possui uma forma de onda de “dente de serra” onde os picos positivos representa a máxima pressão diferencial durante o desprendimento das bolhas nos capiliares. Os picos detectados são processados através de um algorítmo patenteado. O intervalo entre bolhas refere-se ao período entre o surgimento de uma bolha e a próxima. Por sua vez, o tempo de difusão, também conhecido como "idade da superfície", é o tempo que a bolha leva desde o seu nascimento até o seu rompimento na superfície. A partir desses dados, é possível calcular a tensão superficial.
Figura 6: Apresentação do software | Figura 7: Ponto entre intervalo e difusão das bolhas |
O método de Máxima Pressão da Bolha é patenteado pela SensaDyne é o mais simples e preciso para determinar a tensão superficial dinâmica e estática (equilíbrio) além de não empregar placa ou anéis de platina que são caros, frágeis, de fácil deformação e difícil manuseio.
A tensão superficial pela Máxima Pressão da Bolha é medida com precisão independentemente da profundidade de imersão dos capilares, formação de espuma ou contaminação superficial, em fluidos viscosos e com alto conteúdo de sólidos.
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