Fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

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TERMODINÂMICA DE MICELIZAÇÃO: DISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO E TRANSIÇÃO ENTRE GEOMETRIAS

SANTOS, M. S. ; TAVARES, F. W. ; BISCAIA JR, E. C. ;

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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.

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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 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1698-17987-148796

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