Dinámica de adsorción de una mezcla tensoactivo - polielectrolito de carga modulable

FERNÁNDEZ LEYES, MARCOS; SANCHEZ MORALES, JHON; RITACCO, HERNÁN A.

Bahía Blanca

Congreso; 108 Reunión de la Asociación Física Argentina (RAFA 108); 2023

depto. Física, Universidad Nacional del Sur

Los tensoactivos son sustancias que actúan cambiando la tensión superficial entre dos fases. Esto es posible debido a que están constituidos por moléculas anfipáticas, es decir, con afinidades diferentes; una parte afı́n a lo polar y otra a lo apolar. Además de actuar en las interfaces, en el seno de las soluciones acuosas se agregan para formar micelas de diversas formas, que proveen un medio de baja polaridad dentro del agua. Estas propiedades permiten que su uso esté muy difundido en muchos campos industriales. Sus propiedades pueden ser reforzadas mediante el uso de formulaciones que incluyan polı́meros. De especial interés son los polielectrolitos, que no son más que macromoléculas cargadas.Las mezclas polielectrolito-tensoactivo han atraı́do la atención de los cientı́ficos debido a su intrigante comportamiento, ası́ como sus diversos campos de aplicación. En particular, son de interés las mezclas entre tensoactivos y polielectrolitos con cargas opuestas. Cuando se realizan estas combinaciones en disolución acuosa, aparecen diferentes tipos de interacciones, que incluyen electrostáticas e hidrófobicas, entre otras. La magnitud relativa de estas interacciones depende de las densidades de carga, ası́ como del tamaño, forma, concentración de las especies interaccionantes y de parámetros como la temperatura, fuerza iónica, etc.Fruto de estas interacciones, se producen complejos polielectrolito-tensoactivo que pueden llevar ala formación de coacervatos, precipitados y también nanoestructuras. La presencia y estabilidad de estos dependen principalmente de la concentración total y relativa de las especies. En este trabajo, estudiamos mezclas del polielectrolito aniónico PAA (ácido poliacrı́lico) y el tensoactivo catiónico gémini 12-2-12. Al ser los grupos cargados presentes en los polı́meros ácidos débiles, su grado de ionización, y por ende, la carga del polı́mero, puede ajustarse cambiando el pH de la solución. Ası́, estudiamos el comportamiento en la interfaz aire-solución de las mezclas a pH 3, 6 y 11; variando la concentración del tensoactivo.El estudio se centró en la dinámica de adsorción mediante la técnica de la gota burbuja inmóvil, quepermite obtener la tensión superficial en función del tiempo a partir del perfil de una burbuja ajustando la ecuación de Young-Laplace.Podemos observar que la velocidad de adsorción depende tanto de la concentración del tensoactivo como de la carga del polı́mero, siendo la más rápida a pH 3, y la más lenta a pH 6.Referencias:Khan, N, Brettmann B. Polymers 2019, 11, 51.Guzmán E, Fernández-Peña L, Ortega F, González Rubio R. Current Opinion in Colloid and InterfaceScience, 2020, 48, 91.