Estudo fisico-quimico de polietileno glicol com agua e sorventes aromaticos

Este trabalho contém os resultados sobre algumas propriedades físico-químicas de uma série do polietileno glicol (PEG) de massas moleculares baixas com água e solventes orgânicos. Foram desenvolvidos estudos espectrofotométricos, volumétricos e calorimétricos, onde se procurou relacionar as propriedades medidas com o número de meros do polímero. Foi utilizado o alaranjado de acridina (AA), dissolvido em PEG como sonda molecular para estudo do mecanismo da hidratação do polímero. A adição de água ao polímero provoca o deslocamento do equilíbrio ácido-base do corante, o qual depende do número de meros. O estudo espectrofotométrico, na região do visível, da interconversão do AA permitiu observar que o PEG forma uma estrutura na qual os meros estão mono-hidratados. Obteve-se os diagramas de volume de excesso (V) do PEG em água e em benzeno e observou-se que nos dois sistemas os valores de (V) são negativos, sendo que a magnitude da contração é muito maior em água. Os diagramas de entalpia de excesso (H) obtidos da literatura foram comparados com os de V. Para o sistema aquoso o perfil das curvas é semelhante (sendo que V< 0 e H< 0); porém, em benzeno H> 0. Este resultado reflete a natureza diferenciada das interações. Observou-se, pela primeira vez, que o PEG forma diagramas de fase líquido-líquido com substâncias do tipo n-alquil benzeno. A imiscibilidade destes sistemas aumenta com o número de carbonos alifáticos do solvente aromático e com o número de hidroxilas terminais do polímero. Os diagramas podem ser entendidos a partir de considerações sobre entalpia e entropia de mistura. A diferença nas propriedades do polímero com água e com solventes orgânicos também foi mostrada através do estudo do abaixamento da temperatura de fusão causada pela adição de diluentes. Obteve-se os valores das constantes crioscópicas, nos quais, para um mesmo diluente, o efeito coligativo é praticamente independente da massa molecular do PEG (quando se considera o mesmo número de moles de meros)This work presents results on some physico-chemical properties of low molecular weight polyethylene glycol (PEG) studied by spectophotometric, volumetric and calorimetric methods. These properties can be expressed as function of the number of meros. The dye acridine orange (AO), dissolved in PEG, was used as molecular probe to investigate the hydration process in this polymer. lt was shown that this phenomenum depends on the dye's acid-base equilibrium, i. e., on the water content and on the number of meros which has a monohydrate structure. The excess volume (V) values for PEG with water and benzene are negatives although the volume contraction is larger for the first one. The excess enthalpy (H) diagrams obtained from the literature were compared to the V one. For the water system the diagrams' profiles are similar and the values of H are also negatives but positive for the benzene solutions. This indicates different interactions between the mixtures components. For the first time it was observed that low molecular weight PEG shows liquid-liquid phase diagrams with compounds like n-alkyl benzene that can be described by enthalpy and entropy mixture. The imiscibility increases with the number of aliphatic carbon atoms number of the aromatic solvent and with the number of terminal hydroxyl groups in the polymer. The distinct behavior of PEG with water and organic solvents was invetigated by freezing-point depressionof the systems as the molar fraction of one component is increased. For the same solvent the cryoscopic constants, normalized for the mero's number, are independent of the polymer molecular weight