Estudio electroquímico del comportamiento interfacial de polielectrolitos catiónicos, y sus complejos con tensioactivos aniónicos monovalentes

JULIETA SOLEDAD RIVA ; LIDIA MABEL YUDI

La Serena

Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2014

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica

El análisis de la interacción entre polielectrolitos y surfactantes es de gran interés debido a las numerosas aplicaciones de estos sistemas en las formulaciones farmacéuticas, de cuidado personal, y productos alimenticios. En este trabajo se analiza la interacción de polímeros polyquaternium 10 (PQ-10), que poseen una estructura de hidroxietilcelulosa sustituida con grupos trimetilamonio, y ácidos fluorados de fórmula CF3(CF2)nCOOH, en una interfaz líquido | líquido, utilizando voltametría cíclica. Se determina la influencia del peso molecular del polímero en la interacción, mediante la comparación de dos polímeros PQ-10: Celquat SC230 (1.300.000 g/mol) y SC240 (325.000 g/mol), y por otro lado, el efecto de la longitud de la cadena del surfactante, utilizando ácido perfluorooctanoico (PFOA) o ácido perfluorodecanoico (PFDA). Se utilizó un sistema de cuatro electrodos para polarizar la interfaz líquido | líquido, empleando dicarbolilcobaltato (DCC-) de tetrafenilarsonio en 1,2-dicloroetano como fase orgánica y LiCl en agua ultrapura, con diferentes cantidades de polímero y surfactantes, como fase acuosa. Se determinó la interacción entre ambas especies a través de la disminución en la corriente de transferencia de los surfactantes, cuando se agregan cantidades crecientes de PQ-10. El mecanismo de unión puede caracterizarse a través de dos etapas: iniciación y propagación. En el primer proceso, una molécula de surfactante se une a un sitio aislado del polímero, siendo la fuerza impulsora más importante la atracción electrostática. El proceso de propagación (o proceso cooperativo) ocurre cuando varios aniones se han unido a la cadena polimérica, y está determinado por las interacciones hidrofóbicas entre las moléculas de surfactante adyacentes. Se obtuvieron isotermas de unión (figura 1) y los resultados fueron ajustados a la ecuación de Satake y Yang, para determinar la constante intrínseca de unión del surfactante a un sitio aislado del polímero K0, el parámetro cooperativo u, y la constante de asociación global, K0u. La constante intrínseca K0, aumenta con la longitud de cadena de aniones, pero es prácticamente insensible al tamaño del polímero, indicando que el proceso de unión del surfactante al polímero, se asocia no sólo con las interacciones electrostáticas, sino también con las interacciones hidrofóbicas entre ambas especies. A partir de los valores de u, se afirma que la unión es siempre cooperativa, aunque poco significativa, y que aumenta con el tamaño de polímero, independientemente de la longitud de la cadena de los aniones.