Estudios experimentales y simulacion computacional de sistemas organizados alternativos

Abstract

Las Micelas Inversas (MIs) acuosas son agregados de surfactantes dispersos enun medio no--polar y en cuyo interior se encapsula agua. El objetivo de esta tesisconsiste en investigar las modificaciones que la fase externa induce sobre las pro-piedades de Mis acuosas, formadas por el surfactante catiónico BHDC, dispersasen mezclas n?heptano (Hp):benceno (Bc). Se utilizaron técnicas experimentales,como dispersión dinámica de luz (DLS) y espectroscopía de absorción y emisióncon moléculas prueba, y se desarrollaron complementariamente experimentos desimulación computacional con dinámica molecular (DM). Con respecto a los es-tudios experimentales, se lograron formar las MIs, y se pudo observar que al au-mentar la fracción molar Xiip de Hp, la capacidad máxima de solubilización deagua disminuía y el tamaño de los agregados, determinados con DLS, aumentaba La moléculas prueba QB y PRODAN, evidenciaron que el agregado de Hp estaríamodificando la composición local de especies en la interfaz micelar, y en tal caso,se favorecería la penetración de moléculas de agua. A través de DM, se estudia-ron propiedades estructurales y dinámicas de MIs en Bc y en una mezcla Hp: Bc Los perfiles de densidad local evidenciaron tres dominios: el corazón acuoso, lainterfaz de surfactantes y la fase externa. Los valores de área accesible a solvente,junto con los perfiles de densidad local, sugieren una penetración significativa delas moléculas de solventes orgánicos en la interfaz micelar. En presencia de Hp lainterfaz sería menos estructurada, y se favorecería la incorporación del agua en estedominio. Los tiempos característicos para la dinámica rotacional y de los puenteshidrógeno del agua confinada muestran una ralentización comparada con la ma-croscópica. Los perfiles de energía libre mostraron que Hp favorecía las atraccionesintermicelares y el proceso de coalescencia entre MIs. Es posible inferir entoncesque la geometría de las moléculas de la fase externa es fundamental en el controlde este proceso: moléculas más voluminosas y flexibles favorecen la coalescencia.