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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Bernardes, Juliana da Silva
Título: Equilíbrio de Fases e Caracterização Estrutural de Sistemas Contendo Poliânions e Surfatantes Catiônicos
Ano: 2008
Orientador: Prof. Dr. Watson Loh
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Equilíbrio de fases, Surfatante catiônico, Poliânion, Co-solvente
Resumo: Polieletrólitos associam-se fortemente com surfatantes de carga oposta em meio aquoso, levando a uma separação de fases que resulta em uma fase concentrada, rica em polieletrólito e surfatante, em equilíbrio com uma fase diluída constituída pelos contra-íons. A fase concentrada pode ser constituída de interessantes estruturas supramoleculares advindas das propriedades de auto-organização destes sistemas, que aliadas à possibilidade de modificaremse a geometria da mesofase e as distâncias entre os agregados, tornam estes sistemas ferramentas importantes em processos de fabricação de estruturas micro e mesoporosas e em sistemas de liberação controlada de drogas. O estudo do equilíbrio de fases de sistemas constituídos por polieletrólitos e surfatantes de cargas opostas em água não é tão simples devido ao grande número de componentes presentes no sistema, porém é possível reduzir a quantidade de componentes através da síntese do sal complexo “puro” (polieletrólito-surfatante), facilitando dessa forma a análise dos diagramas de fases gerados. Neste trabalho o comportamento de fases de sais complexos formados pelo íon surfatante hexadeciltrimetilaônio (CTA) e pelo polieletrólito (PA) em água e na presença de diferentes solventes orgânicos foi investigado. Três efeitos principais foram analisados: efeito da natureza do solvente orgânico; efeito da adição de uma série homóloga de álcoois e efeito da hidrofobicidade do contra-íon polimérico. Os resultados obtidos indicam que a polaridade do solvente orgânico utilizado influencia intensamente nas estruturas formadas pelo sal complexo. Em geral, observou-se a predominância de estruturas lamelares em sistemas contendo co-surfatantes (n-álcoois) e a predominância de estruturas hexagonais em sistemas contendo p-xileno e ciclohexano. A hidrofobicidade do contra-íon polimérico não gerou mudanças significativas nos diagramas de fases obtidos.
Abstract: Association between charged polymers and oppositely charged surfactants in aqueous solutions may lead to phase separation forming a concentrated phase rich in polyions and surfactant ions, and a more dilute phase, which mostly contains simple ions. The concentrated phases may display a variety of supramolecular structures with diverse and interesting features due to self-assembling properties of these systems, which have found applications in the field of controlled drug delivery and in templating the synthesis of materials with tailored geometries. A complete description of the phase equilibrium in these systems is quite demanding, because addition of polyelectrolyte and oppositely charged surfactant to water leads to the formation of several components, however it is possible to reduce the number of the components by the preparation of the pure complex-salt, which allows to analyze the phase equilibrium in a controlled manner. In this work the phase behavior of complex salts formed by the surfactant ion hexadecyltrimethylammonium (CTA) and the polyacrylate (PA) in water and with different organic solvents were investigated. Three principal effects were analyzed: the effect of the organic solvent nature; the effect of n-alcohol carbon chain length and the effect of the polyelectrolyte hidrophibicity. The obtained results revealed that the organic solvent nature has a strong influence in the structure assumed by the complex salt. From the general analysis, systems containing co-surfactants (n-alcohols) a predominance of lamellar structures was observed, and in systems containing p-xylene and ciclohexane a predominance of hexagonal structures was detected. The polyelectrolyte hidrophobicity did not display significant changes in the obtained phase diagrams.
Arquivo (Texto Completo): 000435891.pdf ( tamanho: 3,54MB )

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