Estructura y dinámica de interfaces agua/aire conteniendo surfactantes iónicos

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2007

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

DINAMICA MOLECULAR - SOLVATACION - INTERFACES AGUA/AIRE - INTERFACES CARGADAS - SIMULACION COMPUTACIONAL - MOLECULAR DYNAMICS - SOLVATION - AIR/WATER INTERFACES - CHARGED INTERFACES - COMPUTER SIMULATION

Descripción:

Mediante técnicas de dinámica molecular, hemos estudiado propiedades de equilibrio y dinámicas de mezclas cataniónicas de dodeciltrimetilamonio (DTA) y dodecilsulfato (DS) adsorbidas en interfaces agua/aire. Se consideraron tres cubrimientos superficiales bien diferenciados: un par cataniónico infinitamente diluído, una mezcla equimolar de concentración superficial 78,7 Å⌃2/cabeza y un cubrimiento cercano al de la monocapa saturada: 30,3 Å⌃2/cabeza. Las estructuras de solvatación más estables para el par de surfactantes aislado correspondieron a pares iónicos de contacto cabeza–cabeza (PIC). Adicionalmente, se observaron pares iónicos cabeza–cabeza, separados por solvente (PISPS) a distancias de ∼ 7 Å. La energía libre media para la disociación de los PIC se estimó en ∼ 1 kcal/mol. A concentración superficial finita, se observó un considerable grado de agregación entre los anfífilos, debido al fuerte acoplamiento Coulómbico entre las cabezas. Los dominios espaciales mostraron estructuras asimétricas, con dimensiones lineales comparables a las de la caja de simulación, sugiriendo la aparición de estructuras percolativas. El patrón de conectividad de estos dominios fue interpretado en términos de un modelo de esferas Lennard-Jones cargadas moviéndose en dos dimensiones. En el caso del régimen cercano a la monocapa saturada, se encontró que las cabezas de DTA penetran más profundamente dentro del sustrato acuoso que las de DS, aunque las posiciones medias de todas las cabezas se localizan algo más externamente que a cubrimientos menores. Las características de las correlaciones entre las cabezas y el sustrato acuoso se analizaron empleando un procedimiento de partición de la interfaz en teselas. Se observó que las respuestas de la densidad y polarización de los dominios más cercanos a los DS era mayor que para aquellos adyacentes a los DTA. Finalmente, se estudió la actividad superficial de dos sales formadoras de líquidos iónicos a temperatura ambiente: cloruro y ioduro de 3-octil-1-metilimidazolio, a densidades superficiales cercanas a ρ_ s⌃−1 s = 75 Å⌃2 y 117 Å⌃2, respectivamente.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4222_Clavero