Películas delgadas en superficies líquidas

La adsorción de moleculas anfifílicas en la superficie de un líquido lleva a la formación de monocapas o películas monomoleculares compactas

Acidos grasos: CH3(CH2)nC-2COOH

Alcoholes de cadena larga: CH3(CH2)nC-1OH

Fosfolípidos:

Balanza de Langmuir

π = γ0 - γNo se puede mostrar la imagen en este momento.

Si el exceso superficial es positivo (soluto se acumula en la interfase) la

tensión superficial disminuye.

tensión superficial de la subfase líquida

-tensión superficial de la subfase cubierta por el

anfífilo

Presión de la película

=

Gas bidimensional

Para pequeños excesos superficiales, las monocapas de Gibbs pueden describirse como gases bidimensionales. Experimentalmente la tensión superficial decrece linealmente con la concentracion c del surfactante:

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Ecuación de estado tipo van der Waals

Curvas presión superficial-áreaNo se puede mostrar la imagen en este momento.

Surfactantes

Aplicaciones

Limpieza, detergenciaEmulsificación : industria cosmetica y farmaceutica

Agentes de flotación : industria minera

ClasificaciónSurfactantes anionicos: Grupo hidrofílico de carga negativa (carboxilato, sulfato o sulfonato) + cadena alifáticaSurfactantes cationicosGrupo cargado positivamente en la parte hidrofílica (eg. Bromuro de cetil amonio, CTAB)Surfactantes no iónicosLa parte hidrofilica deriva su solubilidad en agua de grupos polares

como óxidos de polietileno o azucares (eg. Alquil glicósidos)Surfactantes anfotéricosPossen cargas negativas y positivas en su estructura (eg. Lípidos)

Surfactantes comunes (I)

Surfactantes comunes (II)

Surfactantes comunes (III)

Surfactantes comunes (IV)

Tipos de moleculas superficialmente activas

Micelas

Bajo ciertas condiciones los surfactantes se agregan espontaneamente en estructuras bien definidas (micelas esféricas, cilíndricas, bicapas, etc)

Eg. A bajas concentraciones las moléculas anionicas de SDS se disuelven en agua como iones individuales. La cadena hidrofóbica induce a su adsorción en la interfase aire-agua y la tensión superficial disminuye marcadamente.

A partir de la concentracióm micelar crítica, la tensión superficial permanece casi constante, la turbidez aumenta y la capacidad de disolver compuestos amfifílicos aumenta drásticamente.

Micelas: agregados de 30-100 moleculas de surfactante, de diametros tipicos entre 3 a 6 nm.

Estructuras micelares

Membranas bilipidas