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TERMODINÂMICA DE MICELIZAÇÃO: DISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO E TRANSIÇÃO ENTRE GEOMETRIAS
TERMODINÂMICA DE MICELIZAÇÃO: DISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO E TRANSIÇÃO ENTRE GEOMETRIAS
SANTOS, M. S.; TAVARES, F. W.; BISCAIA JR, E. C.
Artigo:
Surfactantes são moléculas anfifílicas, contendo uma parte lipofílica (cauda) e outra hidrofílica (cabeça). Esses são capazes de se organizar espontaneamente em solução, formando estruturas conhecidas como micelas. Mudanças na temperatura, pH e concentração de eletrólitos do meio, geram mudanças nas interações entre as micelas e também entre as moléculas que as compõem, alterando a estabilidade, a distribuição de tamanhos e o formato das micelas. Uma abordagem termodinâmica molecular foi utilizada para descrever/prever as condições de formação de micelas a partir de soluções de surfactantes por meio da minimização da energia de Gibbs, propondo uma metodologia para encontrar a distribuição de tamanhos e a forma (com base em esferocilíndros) mais estável das micelas. A partir do processo de otimização, pela imposição de mínimo da energia de Gibbs do sistema, obtém-se a concentração micelar crítica, a distribuição de tamanhos das micelas formadas e sua geometria. A modelagem termodinâmica proposta apresenta boa concordância com dados experimentais referidos na literatura para diferentes tipos de surfactantes em diversas condições de temperatura.
Surfactantes são moléculas anfifílicas, contendo uma parte lipofílica (cauda) e outra hidrofílica (cabeça). Esses são capazes de se organizar espontaneamente em solução, formando estruturas conhecidas como micelas. Mudanças na temperatura, pH e concentração de eletrólitos do meio, geram mudanças nas interações entre as micelas e também entre as moléculas que as compõem, alterando a estabilidade, a distribuição de tamanhos e o formato das micelas. Uma abordagem termodinâmica molecular foi utilizada para descrever/prever as condições de formação de micelas a partir de soluções de surfactantes por meio da minimização da energia de Gibbs, propondo uma metodologia para encontrar a distribuição de tamanhos e a forma (com base em esferocilíndros) mais estável das micelas. A partir do processo de otimização, pela imposição de mínimo da energia de Gibbs do sistema, obtém-se a concentração micelar crítica, a distribuição de tamanhos das micelas formadas e sua geometria. A modelagem termodinâmica proposta apresenta boa concordância com dados experimentais referidos na literatura para diferentes tipos de surfactantes em diversas condições de temperatura.
Palavras-chave:
DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1698-17987-148796
Referências bibliográficas
- [1] BYRD, R.H.; GILBERT, J. C.; NOCEDAL, J., A trust region method based on interior point techniques for nonlinear programming," Math Program, v. 89, n. 1, p. 149–185, 2000.
- [2] GOLDSIPE, A.; BLANKSCHTEIN, D., Molecular-thermodynamic theory of micellization of multicomponent surfactant mixtures: 1. Conventional (pH-Insensitive) surfactants. Langmuir, v. 23, n. 11, p. 5942–5952, 2007.
- [3] KENNEDY, J.; EBERHART, R., Particle swarm optimization, Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks IV. p. 1942–1948, 1995.
- [4] MOREIRA, L. A; FIROOZABADI, A., Thermodynamic modeling of the duality of linear 1-alcohols as cosurfactants and cosolvents in self-assembly of surfactant molecules. Langmuir, v. 25, n. 20, p. 12101–12113, 2009.
- [5] MOREIRA, L. A; FIROOZABADI, A., Molecular thermodynamic modeling of droplet-type microemulsions. Langmuir, v. 28, n. 3, p. 1738–1752, 2012.
- [6] MOREIRA, L. A; FIROOZABADI, A., Molecular thermodynamic modeling of specific ion effects on micellization of ionic surfactants. Langmuir, v. 26, n. 19, p. 15177–15191, 2010.
- [7] NAGARAJAN, R., Modelling solution entropy in the theory of micellization. Colloids Surf. A, v. 71, p. 39–64, 1993.
- [8] NAGARAJAN, R., Self-Assembly: The Neglected Role of the Surfactant Tail. Langmuir, v.18, n. 01, p. 31–38, 2002.
- [9] NAGARAJAN, R.; RUCKENSTEIN, E., Theory of surfactant self -assembly : a predictive molecular thermodynamic approach. Langmuir, v. 7, n. 3, p. 2934–2969, 1991.
- [10] PUVVADA, S.; BLANKSCHTEIN, D., Molecular-thermodynamic approach to predict micellization, phase behavior and phase separation of micellar solutions. I. Application to nonionic surfactants. J. Chem. Phys., v. 92, n. 6, p. 3710–3724, 1990.
- [11] TANFORD, C., Thermodynamics of Micelle Formation : Prediction of Micelle Size and Size Distribution Chemistry. Proc. Nat. Acad. Sci., v. 71, n. 5, p. 1811–1815, 1974.
- [12] VICTOROV, A. I; KOROLEVA, S. V., Modeling of the effects of ion specificity on the onset and growth of ionic micelles in a solution of simple salts. Langmuir, v. 30, n. 12, p. 3387–3396, 2014.
- [13] WHITESIDES, G. M.; BONCHEVA, M., Beyond molecules: self-assembly of mesoscopic and macroscopic components, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, v. 99, n. 8, p. 4769–4774, 2002.
Como citar:
SANTOS, M. S.; TAVARES, F. W.; BISCAIA JR, E. C.; "TERMODINÂMICA DE MICELIZAÇÃO: DISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO E TRANSIÇÃO ENTRE GEOMETRIAS", p-15973-15980.
In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2].
São Paulo: Blucher,
2015.
ISSN 23591757,
DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1698-17987-148796
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M. S. SANTOS, F. W. TAVARES, E. C. BISCAIA JR, TERMODINÂMICA DE MICELIZAÇÃO: DISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO E TRANSIÇÃO ENTRE GEOMETRIAS, Blucher Chemical Engineering Proceedings, Volume 1, 2015, Pages 15973-15980, ISSN 23591757, http://dx.doi.org/10.5151/chemeng-cobeq2014-1698-17987-148796 (www.proceedings.blucher.com.br/article-details/termodinmica-de-micelizao-distribuies-de-tamanho-e-transio-entre-geometrias-18644) Palavras-chave:: ;