Propiedades interfaciales del surfactante PDMS - Peganhídrido Maléico-Ácido Fumárico (PDMS-PEG-AM-AF) en solución acuosa

Interfacial properties of surfactant PDMS- PEG-MALEIC Anhydride-Fumaric Acid (PDMS-PEG-AM-AF) in aqueous solution

En este estudio se determinaron las propiedades interfaciales en solución acuosa de surfactante del tipo PDMS-éster que contiene polidimetilsiloxano (PDMS),polietilenglicol (PEG), anhídrido maléico y ácido fumárico. Para el estudio delas propiedades interfaciales se emplearon las técnicas tensiometría y espectroscopia en la región del UV-Vis. En solución acuosa este surfactante mostró un comportamiento complejo, que es dependiente de la concentración. En este surfactante se observó un cambio brusco en la curva de tensión superficial en función de la concentración, produciendo una reducción de la tensión superficial del agua hasta 48,9 mN/m en la CMC. La concentración del surfactante en la CMC fue de 1032 mg/L. La eficiencia del surfactante PDMS-éster se calculó como pC₂₀ y se determinó como la concentración del surfactante necesaria para conseguir una disminución de la tensión superficial de 20mN/m. El valor de C₂₀ obtenido fue 213mg/L (1,554x10^-5 mol/L) (pC₂₀=4,81).Esta concentración sirve como un indicador de la eficiencia de la adsorción del surfactante, ya que la reducción de la tensión superficial de la solución por el surfactante depende de la substitución de moléculas en la interfase solución/vapor.

INTRODUCCIÓN

Un surfactante adsorbe en la interface líquido-líquido como un film interfacial orientado, lo que conduce a la disminución en la energía libre interfacial la cual permite una mayor área de contacto entre las fases. La formación de un film molecular ordenado en las interfaces reduce la tensión interfacial y superficial, determinando así las propiedades únicas de los surfactantes. La clasificación química de los surfactantes se basa en la naturaleza del grupo hidrofílico presente en su estructura, clasificándolos en cuatro grupos grandes: aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfotéricos o zwitteriónicos (1).

Los surfactantes de silicona son regularmente oligómeros y polímeros derivados del poli-(dimetilsiloxano), en los que los grupos metilo (CH₃) se substituyen parcialmente por grupos aniónicos. Estos surfactantes poseen una gran variedad de aplicaciones debido a propiedades como estabilidad térmica, baja tensión superficial, resistencia a rayos ultravioleta, versatilidad, bajo costo y ventajas tecnológicas.

Dependiendo de su estructura, los surfactantes de silicona pueden presentar actividad superficial no solamente en agua sino también en solventes orgánicos; además presentan una alta variedad de masas moleculares y estructuras (lineales, ramificadas, etc.). La gran variedad de rutas de síntesis conduce a la obtención de un alto número de productos con propiedades diferentes.