Caracterización estructural de un sistema polielectrolito/tensoactivo con potencialidad en la formulación de espumas inteligentes

LENCINA, M. M. SOLEDAD; FERNÁNDEZ MICONI, EUGENIO; FERNÁNDEZ LEYES, MARCOS D.; DOMÍNGUEZ, CLAUDIA; RITACCO, HERNÁN A.

Córdoba

Encuentro; V Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2016

Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FaMaF)

La estabilización/desestabilización de espumas líquidas mediante un disparador externo (espumasinteligentes) abre un campo promisorio en una variedad de aplicaciones tecnológicas en industriascomo la petrolera o en aplicaciones relacionadas con la remediación de suelos. Un posibledisparador externo podría ser la temperatura en espumas formuladas en base a un políelectrolitotermosensible (capaz de cambiar su conformación de forma abrupta a cierta temperatura detransición, Ttrans, como lo es el Alg-g-PNIPAM.En este trabajo hemos estudiado sistemas mezcla formados por Alg-g-PNIPAM y un tensoactivo decarga opuesta, DTAB, en función de la concentración de DTAB por debajo y por encima de latemperatura de transición (Ttrans~40ºC). Hemos caracterizado estos sistemas con una batería detécnicas que incluyen, tensión superficial, dispersión de luz dinámica (DLS) y estática (SLS) , potencial Z, conductividad y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), entre otras. Hemos encontrado que la temperatura de transición depende muy ligeramente de la concentración de DTAB cuando esta es menor a 3 mM. A concentraciones de DTAB por debajo de 3 mM y a T Ttrans, el polielectrolito colapsa dando lugar a complejos con radios hidrodinámicos del orden de 200 nm con geometría esferoide. A concentraciones cercanas a 3 mM en DTAB, el complejo polielectrolito/tensoactivo sufre un colapso a temperatura ambiente, similar al que ocurre a temperaturas por sobre la de transición, pero dando lugar a agregados ligeramente más pequeños, con radios hidrodinámicos cercanos a 150 nm. A concentraciones de DTAB entre 3 mM y 8 mM, la geometría de los agregados es esférica, como queda demostrado claramente por los resultados de SLS, y con una distribución muy estrecha de tamaños (DLS). A concentraciones mayores a 8 mM en DTAB se produce una separación de fases (gel) y, por encima de 15 mM (Concentración micelar crítica del DTAB), los geles se redisuelven dando lugar a una dispersión coloidal transparente pero azulada que produce dispersión múltiple de luz en las medidas de DLS y SLS. Para estos sistemas, a concentraciones mayores a la CMC, el aumento de la temperatura por encima de la transición expande los agregados, pasando a valores cercanos a 400nm. En la actualidad se llevan a cabo experimentos para determinar los efectos de estos cambios estructurales en la estabilidad de las espumas formuladas y dilucidar los posibles mecanismos de estabilización/desestabilización.