Preparar os alunos para raciocinar e resolver problemas de engenharia de petróleo, que envolvem fenômenos interfaciais.
Fases e interfaces; Sólidos cristalinos e suas interações com o meio aquoso (e outros líquidos); Fenômenos Elétricos na interface sólido/líquido; Química Orgânica Aplicada aos Agentes Tensoativos; Interfases Líquido/Gás e Líquido/Líquido e Sólido/Líquido; Películas Superficiais Insolúveis; Interfase Sólido/Gás e Sólido/Sólido.
Fases e interfaces: conceitos, definições e sua aplicação para a solução de problemas específicos de engenharia;Sólidos cristalinos e suas interações com o meio aquoso (e outros líquidos): aplicação dos conceitos de equilíbrio e potencial químicos na interação entre o meio aquoso (água salgada) e minerais componentes de rochas reservatório. Reações de solubilização, ionização, complexação em suspensões aquosas e suas implicações na extração de petróleo e gás e também na preparação de lamas de perfuração.Fenômenos Elétricos na interface sólido/líquido: mecanismos de geração de cargas, dupla camada elétrica, potencial eletrocinético, íons determinadores de potencial, adsorção específica e não-específica de íons na interface sólido/líquido; Ponto Isoelétrico e Ponto de Carga Zero; teoria DLVO. Aplicações práticas: no tratamento de água e efluentes (coagulação, floculação e aglomeração), dispersão de lamas de perfuração.Química Orgânica Aplicada aos Agentes Tensoativos: funcionalidade, importância dos grupos polares e sua caracterização, tamanho de cadeias hidrocarbônicas. Influências desses parâmetros na adsorção de tensoativos. Importância da modelagem molecular.Interfases Líquido/Gás e Líquido/Líquido e Sólido/Líquido: tensão superficial e interfacial; energia livre interfacial; capilaridade; trabalho de adesão e coesão; termodinâmica de interfaces (equação de Gibbs)/excesso interfacial relativo (adsorção negativa e positiva, isotermas de adsorção); ângulo de contato. Adsorção de surfatantes na interface líquido/gás. Aplicações práticas: emulsões, espumas, tensoatividade e detergência; fracionamento por espumas; floculação seletiva, troca-iônica, molhabilidade de extratos rochosos.Películas Superficiais Insolúveis: espalhamento de um líquido sobre outro, películas superficiais insolúveis, pressão interfacial, estado físico de monocamadas. Aplicações práticas na engenharia.Interfase Sólido/Gás e Sólido/Sólido: Adsorção na interfase sólido/gás (isotermas de adsorção, energias envolvidas, reversibilidade e histerese), interação entre duas superfícies sólidas. Aplicações práticas: atrito e lubrificação, corte e perfuração de rochas, micronização de materiais, determinação da área de sólidos por adsorção de gases, porosidade.Estudo de casos em Engenharia de Petróleo.
LEAL FILHO, L. S. Fenômenos Interfaciais e Suas Aplicações na Engenharia (Apostila);RABOCKAI, T. Físico-Química de Interfaces, Organização dos Estados Americanos, Washington, 1979.HUNTER, J. H. Foundations of Colloid Sciences, Oxford Science Publications, Oxford, 1987.ADAMSON, A. W. Physical Chemistry of Surfaces, Interscience Publishers, New York, 1964.GREGG, S. J. & SING K. S. Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press, New York, 1967.LEJA, J. Surface Chemistry of Froth Flotation. Plenum Press, New York, 1982.