IFISUR   23398
INSTITUTO DE FISICA DEL SUR
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudios reológicos de la interfaz agua-aire en presencia de surfactante Gemini 12-2-12.
Autor/es:
VICTOR E. CUENCA; R. DARÍO FALCONE ; J. J. SILBER; N. MARIANO CORREA; HERNÁN RITACCO
Lugar:
La Plata
Reunión:
Conferencia; V Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2014
Institución organizadora:
INIFTA-CONICET
Resumen:
Introducción: La reología de la interfaz agua-aire en presencia de surfactantes es un área importante en la formación de espumas, procesos industriales y bioremediación. Los surfactantes Gemini son moléculas que presentan dos zonas anfifílcas unidas a nivel de cabeza polar por un espaciador de naturaleza variada. Es sabido que estos surfactantes pueden formar varias estructuras micelares: micelas esfericas, alargadas, "worm-like", "thread-like" y "branch-like". El comportamiento viscoelástico de la interfaz agua-aire del surfactante Gemini 12-2-12 y los procesos de relajación interfacial es un área inexplorada y su investigación permitiría explicar la inusual estabilidad de las espumas de esta familia de surfactantes.Objetivos: Estudiar el sistema Agua/Gemini12-2-12 relacionando las estructuras micelares en el seno de la solución con las propiedades reológicas de la interfaz solución/aire, así como la influencia de estas en la estabilidad de espumas líquidas formuladas con este surfactante.Resultados: Se caracterizó a través de Dispersión Estática de Luz las estructuras micelares en el seno de la solución, determinandose las regiones de concentración donde predominan las micelas esféricas (c>CMC) y aquellas donde se produce la transición a micelas tipo "worm" (c>CMCworm). Utilizando una balanza de Langmuir se estudió la dinámica interfacial por dos técnicas: (1) compresión súbita y relajación, que permite medir los tiempos de relajación de la dinámica del surfactante en la interfaz y el acoplamiento con el volumen y (2) reología mediante oscilación de barreras a baja frecuencia, que permite obtener los módulos elástico y viscoso de la interfaz (reología 2D).  Ambas técnicas han revelando la existencia de varios modos acoplados de relajación (asociados a la cinética de intercambio del surfactante entre volumen e interfaz y también a modos de relajación 2D sobre la interfaz). Hemos encontrado una correlación entre la formación de agregados tipo "worm" en volumen y la reología interfacial. En presencia de estos agregados tipo gusano, tanto los tiempos de relajación como los módulos viscoso y elástico se incrementan notoriamente siendo esta la causa de la gran estabilidad de las espumas obtenidas. Un aspecto interesante de los resultados obtenidos es que, para cierta región de concentraciones y frecuencias, el módulo viscoso se vuelve negativo (una viscosidad negativa es físicamente imposible). Este resultado, que ha sido reportado por otros grupos de investigación, se explica al considerar los tiempos de adsorción/desorción del tensoactivo comparados con la frecuencia de la oscilación de las barreras. Cuando la frecuencia con la que se perturba el sistema es menor que la inversa del tiempo característico de adsorción/desorción, el análisis, que está basado en la suposición de monocapa insoluble, predice una viscosidad aparente negativa sin significado físico real.Conclusión: Se caracterizó la interfaz agua-aire en presencia de Gemini 12-2-12 revelando la presencia de múltiples procesos de relajación interfacial, así como también el modulo elástico interfacial al variar la concentración de surfactante. Se ofrece una explicación satisfactoria al fenómeno de ?viscosidad interfacial negativa? en estos sistemas.