El sistema palmitato de ascorbilo-agua :diagrama de fases y estado del agua

LUCIANO BENEDINI; ERICA P. SCHULZ; PAULA V. MESSINA; SANTIAGO D. PALMA; DANIEL A. ALLEMANDI; PABLO C. SCHULZ

Lima

Congreso; XXV Congreso Peruano de Química "Ing. Quim. M. Sc. Dionisio Ugaz Mont"; 2010

Sociedad Química del Perú

Se estudiaron sistemas de palmitato de ascorbilo (Asc 16) -agua con fracciones en peso (w/w) entre 0,05 y 1 mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y microscopía de luz polarizada a diferentes temperaturas. Se determinó un diagrama de fases completo. Algunos de los hallazgos fueron confirmados con datos de literatura. Los sistemas por debajo de C=0.48 en fracciones en peso muestran cristales hidratados que originan crsital líquido laminar cuando se calienta por encima de aproximadamente 60ºC. Por encima de esta concentración la transición ocurre a cerca de 80ºC originando un cristal líquido cúbico que a su vez se transforma en laminar cerca de 90ºC. La textura de esta mesofase laminar es diferente de la producida a baja concentración. El análisis de los picos de fusión del agua por DSC, la simulación computacional de la hidratación de las moléculas de Asc 16 y un modelo de los agregados hidratados (cristales hidratados y mesofases laminares) dan todos los mismos resultados: los cristales líquidos existentes a baja concentración aparecen mientras hay agua libre (bulk water) en el sistema. Hay otros dos tipos de agua diferentes a la libre: agua de hidratación primaria fuertemente unida a los átomos de oxígeno y los grupos hidroxilo del grupo polar mediante enlaces de hidrógeno, y es indetectable por DSC porque no se congela ni se funde. Es de 11,47 +- 0,95 moléculas de agua por molécula de surfactante; y la capa de hidratación secundaria conteniendo 59 +- 17 moléculas de agua adicionales por molécula de Asc16. El número de moléculas de agua de la capa secundaria de hidratación decrece a medida que aumenta la concentración del surfactante, y desaparece en C= 0,667 +- 0,007 (DSC). A concentraciones muy altas la formación de mesofases es precedida por la fusión de las cadenas hidrocarbonadas manteniento la estructura externa de los cristales debido a que la bicapa polar anhidra permanece "sólida", dando un aspecto "ceroso" al ser observada en el microscopio de luz polarizada.