INVESTIGADORES
LONGINOTTI Maria Paula
congresos y reuniones científicas
Título:
Transiciones de fase de soluciones acuosas en sílica mesoporosa
Autor/es:
MA. PAULA LONGINOTTI; M.F. MAZZOBRE; CHRISTINA MITTERDORFER; THOMAS LOERTING; HORACIO R. CORTI
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015
Institución organizadora:
Asociación argentina de investigación fisicoquímica
Resumen:
El estudio del equilibrio de fases en
poros de dimensiones nanométricas resulta de gran interés para diversas áreas de
ciencias básicas y aplicadas. A pesar de que se han publicado muchos resultados
sobre el efecto del nanoconfinamiento en transiciones de fase de primer orden
(sólido-líquido y líquido-vapor) y transiciones dinámicas (como la transición
vítrea) para sistemas puros [1,2], muy poca información
existe en la literatura sobre mezclas.
En este trabajo se estudiaron
soluciones acuosas de LiCl en un intervalo de concentraciones de entre R= 7 y
R=15 (con R= número de moléculas de H2O por LiCl), y soluciones
acuosas de glicerol, en un intervalo de composiciones de entre 70 y 100 % p/p de poliol, confinadas en esferas
mesoporosas de sílica con diámetros de poro de entre 2 y 55 nm. Las esferas de
sílica (2-4 mm de diámetro) se llenaron con la solución de interés a través de
un procedimiento que involucró el congelamiento de la solución, el desgasado de
las esferas mediante vacío, la fusión de la solución y el llenado de los poros
a presión atmosférica. Los barridos de calorimetría diferencial (DSC) de las
muestras, enfriadas a -140 / -150 °C, se realizaron a una velocidad de
calentamiento a 10 °C/min. Un conjunto de muestras de
LiCl-agua fueron enfriadas hasta -150 ºC por inmersión en N2 líquido,
mientras que otro conjunto, más la muestras de glicerol-agua, fueron enfriadas
a -140 ºC más lentamente mediante un flujo de vapor frío de N2
líquido.
Los resultados obtenidos indican que
en las soluciones acuosas de LiCl la temperatura de transición vítera (Tg)
de las muestras confinadas parece incrementarse respecto de los valores
observados en bulk. Por otro lado, el ancho de la transición también aumenta
por efecto del confinamiento, debido probablemente a la existencia de
micro-heterogeneidades a lo largo de la dimensión radial del poro. La fusión de
agua, también fue analizada, y se observó una disminución en la temperatura de
fusión al disminuir el tamaño de poro. Se vio que en las muestras más
concentradas, donde se observó un pico de fusión en bulk, este no fue observado
en los poros de menor tamaño, siendo este efecto más notable para enfriamientos
más rápidos. En el caso de las soluciones acuosas de glicerol se observó, al
contrario de lo observado en las mezclas LiCl-agua, una disminución de la
temperatura de transición vítrea en las muestras confinadas respecto de las
muestras en bulk.