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Peso Espec�fico

p = m / v

Pela formula acima dizemos que o peso espec�fico � diretamente proporcional � massa (peso) e inversamente proporcional ao volume.

Assim, para um mesmo volume, quanto maior for a massa (peso), maior ser� o peso espec�fico e, claro, para massas (pesos) menores teremos menores pesos espec�ficos.

Por outro lado, para uma mesma massa (mesmo peso), quanto maior for o volume, menor ser� o peso espec�fico e, claro, para volumes menores teremos maiores pesos espec�ficos.

O peso espec�fico tamb�m � conhecido por densidade (ou densidade absoluta) e � normalmente expresso em gramas por cent�metro c�bico, g/cm3, em gramas por mililitro, g/ml, ou quilogramas por litro, kg/l.

Imagine 1 kg de ferro e 1 kg de corti�a deixados sobre a �gua � o que vai acontecer? A �gua tem densidade aproximada de 1 g/ml. O ferro tem densidade alta, cerca de 8 g/ml, e assim 1 kg de ferro ocupa 125 ml, isto �, desloca 125 ml de �gua. A corti�a tem densidade baixa, cerca de 0,3 g/ml, e assim 1 kg de corti�a ocupa 3,333 l, isto �, desloca 3,333 l de �gua. Como vemos, j� que o ferro � aproximadamente 26 vezes mais denso que a corti�a, o ferro desloca 26 vezes menos �gua que a corti�a, e portanto o empuxo sobre 1 kg de corti�a � 26 vezes maior que sobre 1 kg de ferro. Aqui temos pesos iguais, mas empuxos (26 vezes) diferentes. O que acontece?

E se fossem 1 litro de ferro e 1 litro de corti�a? Os volumes ocupados pelos corpos de ferro e de corti�a, e, claro, os volumes deslocados de �gua seriam exatamente os mesmos, ou seja, 1 litro. Por isso os empuxos seriam iguais. Mas e os pesos? Um corpo de ferro com 1 litro pesa 8 kg enquanto que um corpo de corti�a com 1 litro pesa 300 gramas. Aqui temos empuxos iguais, mas pesos (26 vezes) diferentes O que acontece?

Em ambas as situa��es o ferro afunda e a corti�a flutua na �gua.

Como podemos concluir, o conceito de peso espec�fico � muito importante.

A seguir vamos ilustrar seu emprego e import�ncia nas tintas.

Antes, por�m, vamos lembrar o conceito de teor de n�o vol�teis (%NV).

Uma tinta geralmente tem duas partes: a parte n�o vol�til, s�lida, que resulta ap�s a secagem (evapora��o dos solventes), que constitui o filme seco; e a parte vol�til, l�quida, normalmente constitu�da pelos solventes, que reduzem a viscosidade da tinta e a mant�m �mida ou "molhada" dentro da embalagem fechada e imediatamente ap�s sua aplica��o. Assim falamos em teor de n�o vol�teis, %NV, ou teor de vol�teis, %V. Ambos podem ser expressos em termos de massa (peso) ou de volume.

Usualmente quando falamos em s�lidos de uma tinta, estamos nos referindo ao seu teor ou porcentagem em massa (peso) de n�o vol�teis. Por exemplo, se ouvirmos que uma determinada tinta tem 40% de s�lidos, provavelmente estar�o querendo dizer que em 100 kg dessa tinta h� 40 kg de material n�o vol�til (s�lido) e portanto 60 kg de material vol�til (solventes). Assim, seus s�lidos (n�o vol�teis) � de 40% em peso enquanto que seus vol�teis � de 60% em peso. Ou ainda, %NV=40 e %V=60.

Observar que quando dizemos "s�lido" n�o estamos nos referindo propriamente ao estado f�sico, mas sim � sua caracter�stica de n�o volatilidade. Os plastificantes, por exemplo, s�o aditivos normalmente l�quidos (em termos de estado f�sico), mas s�o n�o vol�teis o suficiente para permanecer no filme durante e ap�s a secagem da tinta nas temperaturas usuais (entre temperaturas ambiente e de at� 160 � C por exemplo). Por isso s�o considerados "s�lidos".

Mas nas considera��es sobre forma��o de filme e rendimento o conceito de (teor ou porcentagem de) s�lidos (n�o vol�teis) em volume � mais importante e significativo.

Vamos supor que vamos preparar tintas com os componentes listados na tabela a seguir:

Normalmente os pigmentos s�o os itens com o maior peso espec�fico em uma tinta. Para termos uma id�ia de sua influ�ncia preparamos tintas com o mesmo s�lidos em peso (%NVm) e variamos a quantidade de pigmento (provas I e II, e III e IV) e tamb�m a qualidade de pigmento, no que se refere ao seu peso espec�fico (provas I e III, e II e IV). Veja a tabela abaixo:

O pigmento1 tem peso espec�fico de 5,6 g/cm3 e foi usado nas provas I e II. Observe que ao diminuirmos a quantidade desse pigmento, temos uma diminui��o no peso espec�fico da tinta, que passa de 1,38 g/cm3 para 1,10 g/cm3.

O pigmento2 tem peso espec�fico de 1,4 g/cm3 e foi usado nas provas III e IV. Observe que ao diminuirmos a quantidade desse pigmento, temos da mesma forma uma diminui��o no peso espec�fico da tinta, passando de 1,06 para 1,04. Note ainda que tivemos uma diminui��o menos acentuada, devido ao fato do peso espec�fico desse pigmento ser menor (1,4 g/cm3), mais pr�ximo ao peso espec�fico da resina e do solvente.

Quando mantemos a quantidade de pigmento, mas trocamos o de peso espec�fico maior pelo de menor tamb�m temos obviamente uma diminui��o no peso espec�fico da tinta. Quando passamos da prova I para a prova III, o peso espec�fico da tinta cai de 1,38 para 1,06. E quando passamos da prova II para a IV, o peso espec�fico cai de 1,10 para 1,04. Note ainda que nesse �ltimo caso tivemos uma diminui��o menos acentuada, devido ao fato da quantidade de pigmento ser menor nessas provas (10%).

Caso o custo de mat�ria-prima fosse de 1 US$ para todos os itens, o custo da tinta por volume seria numericamente igual ao seu peso espec�fico, ou seja a prova I custaria US$ 1,38/litro, a prova II US$ 1,10/litro e assim por diante. No Brasil normalmente se compra a mat�ria-prima por peso e se vende a tinta por volume. Assim, nesse exemplo todas as 4 provas custariam US$ 1,00/kg mas teriam diferentes pre�os por litro. Caso f�ssemos vender a tinta por US$ 2,00/l, adivinhe qual prova nos daria mais lucro... Claro que a prova IV, de menor peso espec�fico, tendo o menor custo por litro, nos daria o maior lucro.

Por outro lado, essa vantagem n�o seria apenas para quem vende a tinta, mas tamb�m para quem a compra. Observe que quanto menor o peso espec�fico da prova, maior seu s�lidos em volume (%NVv, ou %Sv), resultando em maior rendimento portanto.

Conhecer o peso espec�fico tamb�m � �til quando, na prepara��o de uma tinta para aplica��o, sabemos a rela��o de mistura, que pode ser uma cat�lise, uma ativa��o ou uma dilui��o por exemplo, em peso e queremos convert�-la para volume, ou vice-versa.

Assim, se uma tinta bicomponente tem cat�lise em peso de 25% (ou 4:1) e queremos saber qual seria essa cat�lise em volume, temos que conhecer os pesos espec�ficos da tinta e do catalisador. Veja porque:

cat�lise em peso =: mc / mt = 0,25 , onde mc � massa do catalisador e mt � a massa da tinta

mas como p = m / v , temos que m = p * v

assim, cat�lise em peso = mc / mt = (pc * vc) / (pt * vt) = 0,25

e cat�lise em volume = vc / vt

ent�o, cat�lise em volume = vc / vt = (mc * pt) / (mt * pc) = (mc / mt) * (pt / pc)

e como mc / mt = 0,25,

cat�lise em volume = vc / vt = 0,25 * (pt / pc),

isto �, a cat�lise em volume � obtida multiplicando-se a cat�lise em peso pela raz�o dos pesos espec�ficos da tinta e do catalisador. F�cil, n�o? Se voc� entendeu, basta usar o mesmo racioc�nio para o caso inverso, que � achar a cat�lise em peso quando temos a cat�lise em volume. De qualquer forma sempre vamos necessitar dos pesos espec�ficos dos itens a serem misturados.