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jun 25

Provando a formação de nanopartículas através do efeito Tyndall

    O efeito Tyndall, descoberto por John Tyndall, é uma técnica usada para classificar uma dispersão coloidal

   Os sistemas coloidais são compostos por partículas muito pequenas, não sendo possível identificá-las a olho nu. Assim, as partículas que compõem os sistemas coloidais são muito pequenas para serem identificadas a olho nu, dando a impressão de serem sistemas realmente homogênios. Entretanto, essas partículas (Que possuem tamanho nanométrico), embora muito pequenas, ainda são grandes o suficiente para espalhar a luz que incide sobre o sistema (Figura 1). Dessa maneira, a identificação de um sistema coloidal utilizando o efeito Tyndall, baseia-se na visulaização de um feixe de luz, de preferência monocromático e coerente (Como um laser) atravessando o sistema coloidal.

 

Figura 1. Espalhamento de luz pelas partículas dispersas em um sistema coloidal (Efeito Tyndall)

 

    Assim, para fazer a identificação de um sistema coloidal, basta apontar um feixe de luz laser, proveniente, por exemplo, de um apontador laser (Figura 2), para o sistema em estudo; se for possível observar o feixe no interior do sistema estamos lidando com um colóide; caso não seja possível, estamos diante de um sistema homogênio. Também é possível estimar o tamanho das partículas, já que em sistemas homogênios, as partículas possuem tamanho inferior a 1 nm, enquanto nos sistemas coloidais, o tamanho das partículas varia entre 1 a algumas centenas de namometros.

 

Figura 2. Laser pointer utilizado para visualizar o efeito Tyndall

 

    Como as suspensões de nanopartículas geralmente são constituídas por um dispergente líquido (Água, etanol,etc) e nanopartículas com tamanhos entre 10 e 100 nm, é possível utilizar a tecnica do efeito Tyndall para diferencia-las de soluções verdadeiras (Misturas homogênias). Pode-se também associar sua cor a fenômenos de ressonância plasmônica (Leia o artigo sobre ressonância plasmônica).

    Nessa prática, vamos utilizar o efeito Tyndall para mostrar que as nanopartículas que sintetizamos em outras práticas constituem um sistema coloidal quando estão suspensas em água.

 

    EQUIPAMENTO E REAGENTES

  • Tubos de ensaio ou béqueres
  • Laser pointer
  • Sulfato de cobre
  • Amostra de nanopartículas (Leia procedimento)

 

    PROCEDIMENTO

    Escolha uma amostra de nanopartículas suspensas em água ou etanol; recomendamos utilizar nanopartículas de ouro, nanopartículas de prata ou nanopartículas de cobre. Transfira cerca de 10 mL da amostra para um tubo de ensaio ou para um béquer (Nesse caso será necessário dispor de um volume um pouco maior de amostra). 

    Em outro tubo de ensaio ou béquer, adicione o mesmo volume de uma solução de sulfato de cobre (50 mg de CuSO4 em 300 mL de água).

    Agora, em uma sala escura, direcione o feixe do apontador laser de maneira que a luz atravesse o tubo de ensaio contendo a solução de sulfato de cobre perpendicularmente (Veja Figura 3) . Observe o interior do tubo. Repito o procedimento com o tubo de ensaio contendo as nanopartículas e observe a diferença (É possivel visualizar o feixe laser atravessando a solução).

   O mesmo procedimento pode ser realizado com o tubo de ensaio antes e após a formação das nanopartículas; para isso é necessário realziar a medida antes de adicionar o agente redutor ao tubo de ensaio (Leia as sínteses indicada) e imediatamente após sua adição.

    Se desejar, é possível repetir o experimento com amostras naturais, como leite, gelatina, sucos de envelope dissolvidos em água, água + farinha de trigo, etc. Dessa maneira você será capaz de estimar se um sistema possui partículas maiores que 1 nm e assim afirmar se trata-se de um sistema coloidal ou não. 

 

 

Figura 3. Procedimento para visualização do efeito Tyndall

 

    REFERÊNCIAS

  • Usberco e Salvador; Química, volume 2:  físico-química, - 12 ed. reform.-São Paulo: Saraiva, 2009.

Olhar Nano