Volumetric behaviour of tetra-n-butyl ammonium bromide in various solvents at different temperatures

Comportamiento volumétrico del bromuro de tetra-n-butilamonio en varios solventes a diferentes temperaturas

La medición de la velocidad ultrasónica, la densidad y la viscosidad de algunas soluciones de bromuro de tetra-n-butilamonio se llevó a cabo en diferentes solventes (agua, metanol, etanol, 1-propanol y 1-butanol) en función de la concentración (1 a 0,1 M) y a diferentes temperaturas (298,15 K a 318.15 K). Utilizando estos datos experimentales, se evaluaron varios parámetros acústicos y aparentes, como la impedancia acústica, la longitud libre intermolecular, la compresibilidad adiabática, la compresibilidad molar, la constante de Van der Waals, la fuerza de relajación, la compresibilidad isentrópica molar aparente, el volumen molar aparente, etc. Además, se evaluaron algunos parámetros termodinámicos, como la energía de activación libre de Gibbs, la entalpía y la entropía de activación. Todos estos parámetros han sido evaluados para comprender el tipo de interacciones presentes en las soluciones estudiadas.

Introducción

Una de las clases más económicas de compuestos industriales son las sales de amonio cuaternario, conocidas por sus propiedades bioactivas y superficiales [1-5]. Estas sales están formadas por átomos de nitrógeno cargados positivamente con cadenas largas o cortas y aniones orgánicos. Sin embargo, estas sales con cationes de mayor radio no forman fuertes enlaces de hidrógeno con otras moléculas de disolvente en solución [6]. Los iones de amonio con cadenas largas de alquilo tienen una fuerte tendencia a permitir que las moléculas de agua circundantes formen la estructura tipo clatrato incluso en solución acuosa [7]. Debido a la presencia de grupos tanto hidrofílicos como hidrofóbicos en estas sales de amonio cuaternario, tienen algunas propiedades peculiares como altas viscosidades, largo tiempo de relajación dieléctrica, altas capacidades de calor molar aparente y volumen molar, baja densidad de carga superficial, mejor estabilidad térmica y química, etc. [8-14]. Así pues, estas sales de amonio cuaternario con puntos de fusión bajos también se consideran líquidos iónicos [15, 16].

Estos líquidos iónicos de amonio cuaternario se utilizan en aplicaciones específicas como pesticidas, fungicidas, inhibidores de la corrosión, desinfectantes, emulsionantes, tensioactivos, catálisis, lubricantes, materiales de recubrimiento, etc. [17-25]. Además, estos líquidos iónicos se utilizan como electrolitos en dispositivos de alta energía [26]. Las sales de amonio cuaternario también se utilizan como ingredientes en acondicionadores para el cabello, champús y pastas de dientes [27]. Recientemente, el bromuro de amonio tetrabutílico ha surgido como catalizador homogéneo suave, tolerante al agua, barato y compatible con el medio ambiente en diversas transformaciones orgánicas [28-30].