O papel estrutural de cossolutos derivados de cinamato para a formação de micelas gigantes de surfactantes catiônicos

Abstract

O papel estrutural de cossolutos derivados de cinamato para a formacao de micelas gigantes de surfactantes cationicos. Micelas gigantes (MG) sao estruturas de autoassociacao de surfactantes que podem ser formadas pela adicao de cossolutos aromaticos, como salicilato, a solucoes de surfactantes cationicos como CTAB e TTAB (brometo de cetiltrimetilamonio e brometo de tetradeciltrimetilamonio). Estudou-se o papel de derivados estruturais do acido cinâmico (C6H6-CH=CH-COOH), a saber, acido ortohidroxicinâmico (OHCA), acido ortometoxicinâmico (OMCA), acido ortohidroxifenilpropionico (OHPA), acido 3-fenilpropionico (3PPA) na formacao de MG de CTAB e TTAB, em pH 6, e tambem foi estudada a variacao de pH de solucoes com OHCA, entre pH 6 e 11. As tecnicas principais utilizadas foram: Reologia oscilatoria, Espalhamento estatico de luz (SLS), Calorimetria de titulacao isotermica (ITC), Espalhamento de raio X em baixo ângulo (SAXS) e Microscopia de transmissao eletronica em temperaturas criogenicas (Cryo-TEM). Variando a estrutura dos cossolutos, foi possivel observar que tanto a presenca da ligacao dupla do cinamato quanto a de uma hidroxila na posicao orto contribuem para a formacao de MGs. Quando o cossoluto possui esses dois grupos, que e o caso do OHCA, as micelas sao formadas em proporcoes muito baixas de [TTAB]/[Cossoluto], como foi visto por ITC. Quando o cossoluto possui somente um dos grupos, a formacao de micelas ocorre em proporcoes maiores (OHPA, OMCA, Cinamato) e quando possui nenhum dos dois grupos (3PPA), nao sao formadas micelas gigantes. As estruturas das micelas de cada regiao do ITC foram inferidas por SLS e ensaios viscosimetricos. Variando-se o pH das solucoes de OHCA com TTAB, observou-se que quanto maior o pH, as micelas sao formadas em proporcoes maiores e a entalpia de formacao e menor. Por reologia, foi visto que em pH 9, o sistema formado possui um tempo de relaxacao muito maior que em pHs 6-8, em pH 10 o sistema nao e mais Maxwelliano e em pH 11, a solucao e fluida como agua. Isso ocorre porque, quanto maior o pH, o OHCA se torna mais hidrofolico e menor e sua particao no interior da micela. Abstract