Anfifilos cataniónicos ácido n-dodecanofosfónico - hidróxido de dodeciltrimetilamonio

Rosanna M. Minardi.

1998.

283 h. : ilustraciones ; 30,5 cm. .

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 1998.

Resumen: Los surfactantes cataniónicos se obtienen mediante la inclusión en un mismo sistema de surfactantes catiónicos y aniónicos, y tienen un comportamiento de fases especial, con formación en algunos casos de cristales líquidos y precipitados y en otros de micelas gigantes prácticamente descargadas que funcionan como pseudo no iónicas. Las propiedades de estos sistemas están siendo estudiadas, tanto en lo que respecta a las estructuras presentes como en lo que respecta al comportamiento de sustancias solubilizadas en las microestructuras formadas. El objetivo de esta tesis es la producción de un sistema cataniónico, seleccionado entre los que presentan posibilidades de mayor número de fases en el diagrama tricomponente ó pseudotricomponente, ó las fases más interesantes. Para ello se comenzó en la primera etapa de este trabajo con la síntesis del ácido n - dodecano fosfónico (H2DP) y la producción del hidróxido de dodeciltrimetilamonio (DTAOH), preparado a partir del bromuro correspondiente (DTAB). Se eligió como sistema a estudiar el formado por H2DP y DTAOH, debido a que puede producirse sin inclusión de contraiones extraños, como Na+ o Br-. En esta etapa, los diversos métodos utilizados mostraron que no puede secarse el DTAOH y que a una determinada concentración el surfactante se comienza a descomponer. Esto creó el inconveniente de no poder acceder a la zona de altas concentraciones de DTAOH en los sistemas cataniónicos DTAOH - ácido n-dodecanofosfónico (H2DP) - agua. Así mismo se observó que el DTAOH presenta una agregación por pasos en cuatro concentraciones diferentes. Los valores promedio son punto a: Ct = (2,51 ± 0,10) x 10-4 M, el cual es de interpretación incierta, punto b: Ct = (1,300 ± 0,0410) x 10-3 M, que corresponde a la formación de agregados pequeños que crecen al aumentar la concentración, punto c: Ct = (1,108 ± 0,010) x 10-2 M, que corresponde a la formación de verdaderas micelas (cmc) y punto d: Ct = (3,02 ± 0,28) x 10-2 M, en la cual probablemente cambia la estructura de la micela afectando sus propiedades. La agregación de hidróxido de dodeciltrimetilamonio en soluciones acuosas de NaOH sigue un mecanismo gradual. Los cambios en la estructura de los agregados pude causar un incremento de la concentración a la cual los agregados premicelares pueden solubilizar colorantes hidrofóbicos y la concentración en la cual los iones hidróxidos unen los agregados. El estudio de los volúmenes molares parciales mostró que la expansión durante la micelización en las micelas de DTAOH es mucho mayor que en las de DTAB, lo cual puede ser interpretado sobre la base de que las micelas del surfactante hidroxilado están fuertemente ionizadas, comparadas con las del bromuro. Así mismo se puede decir que el volumen molar parcial DTAOH es independiente de la concentración del NaOH agregada. Siendo los ácidos n - alcanofosfónicos ácidos débiles, sus micelas deberían tener un pronunciado caracter no iónico. Esta situación es interesante desde el punto de vista de la teoría acerca de la formación micelar. El estudio de estos ácidos permite concluir que: *Las moléculas de H2DP son fuertemente tensoactivas. *A 22 °C, la solubilidad del H2DP se incrementa, probablemente debido a la formación de pequeños agregados premicelares. *La cmc del H2DP es (5,4 ± 2,4) x 10-4 mol dm-3 y la solubilización alcanza el valor de la cmc a 26 °C. *A 30 °C y a una concentración de alrededor de 9 x 10-3 mol dm-3, aparece una mesofasse laminar. *Las micelas y cristales líquidos laminares están casi sin carga. Las cabezas polares tiene fuertes enlaces hidrógeno entre ellas. *La ionización de las moléculas de H2DP en las micelas y en la estructura de las mesofases está fuertemente reducida en comparación con las moléculas monoméricas disueltas. El estudio de las sales mono y disódica del mencionado ácido dio valores de cmc están solo ligeramente afectados por la temperatura, lo que permitió estudiar la influencia de la magnitud de la carga del grupo polar sobre la cmc, concluyéndose que la cmc se incrementa alrededor de un orden de magnitud cuando la carga del grupo cabeza se incrementa en una unidad. Otra conclusión surgida de esta parte del trabajo es que las micelas del surfactante 1:1 son más estables que las del 1:2. A concentraciones mayores que la cmc, las micelas de HNaDP crecen más rápidamente y la concentración de surfactante monomérico decrece fuertemente, mientras que la concentración de micelas de Na2DP crecen lentamente y la concentración de surfactante libre es casi constante.// CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Distinguido - 9 (nueve) Fecha: 14/8/98

Incluye referencias bibliográficas.