Transición vítrea en mezclas glicerol-agua confinadas en sílica mesoporosa

I. ANGARITA; M.F. MAZZOBRE; H. R. CORTI; M. P. LONGINOTTI

San Miguel de Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

INTRODUCCIÓNEl efecto del nanoconfinamiento en la temperatura de transición vítrea (Tg) representa una gran incógnita en estudios de materia condensada. Hoy en día, aún en sistemas puros, no es claro cuál es el efecto del nanoconfinamiento en la Tg. Por un lado, existen estudios que indican que el nanoconfinamiento disminuye la temperatura de transición vítrea1-3 mientras que otros trabajos muestran lo contrario4. Por ello dado que en los sistemas puros el efecto del nanoconfinamiento presenta contradicciones, este efecto en mezclas de dos componentes resulta un problema con aún más interrogantes por resolver. En los últimos años se han publicado diversos trabajos sobre el efecto del nanoconfinamiento en la Tg y en la dinámica de mezclas, donde los resultados se discuten en base a la micro-segregación de fases dentro del medio confinante.5-7 En este trabajom estudiamos el efecto del confinamiento en la Tg de mezclas glicerol agua en un amplio intervalo de composiciones (50-100 % p/p de glicerol) en mesoporos de sílica en un amplio intervalo de diámetro de poro (2-59 nm).RESULTADOS Y CONCLUSIONESLos resultados indican una disminución de la Tg al disminuir el tamaño de poro, siendo esta disminución cada vez menor al aumentar el contenido de agua de la muestra. Un análisis de los resultados con la ecuación de Gordon y Taylor,8 indica que la Tg del glicerol disminuye al confinar el sistema, mientras que la Tg del agua no se modifica por efecto del confinamiento.Puede hipotetizarse que esta diferencia entre ambos componentes se deba a que las regiones de rearreglos cooperativas sean mayores al tamaño del medio confinante en el caso del glicerol, y menores a este tamaño en el caso del agua. Asimismo, las distintas interacciones de ambos componentes de la mezcla con la pared pueden jugar un rol importante en la dependencia de la Tg de mezcla con el tamaño de poro.REFERENCIAS1) P. Pissis, D. Daoukatis-Diamanti, L. Apekis, y C. Christodoulides, J. Phys: Condens. Matter 6, L325 (1994). 2) J. Schüller, R. Richert, y E. W. Fischer, Phys. Rev. B 52, 15232 (1995). 3) M. Arndt, R. Stannarius, H. Groothues, E. Hempel, y F. Kremer, Phys. Rev. Lett. 79, 2077 (1997). 4) C. L. Jackson y G. B. McKenna, J. Chem. Phys. 93, 9002 (1990) 5) K. Elamin, H. Jansson, S. Kittaka, y J. Swensson, Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (2013), 18437-18444. 6) J. Swenson, K. Elamin, G. Chen, W. Lohstroh, y V. Garcia Sakai, J. Chem. Phys. 141 (2014) 214501. 7) S. Kittaka, M. Kuranishi, S. Ishimaru, y O. Umahara, J. Chem. Phys. 126 (2007), 091103. 8) J. M. Gordon y J. S. Taylor, J. Appl. Chem 2, 493 (1952).