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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.2009.tde-30072009-142026
Document
Author
Full name
André Bozzo Argenton
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Quina, Frank Herbert (President)
Gehlen, Marcelo Henrique
Giongo, Carolina Vautier Teixeira
Guardani, Roberto
Loh, Watson
Title in Portuguese
Influência do grau de etoxilação no comportamento de álcoois secunários etoxilados
Keywords in Portuguese
Detergentes
Físico-química orgânica
LSER
Solubilização
Tensoativo
Abstract in Portuguese
A solubilização de solutos não iônicos através de um processo de partição entre água e a pseudo-fase micelar de tensoativos não iônicos foi estudada para álcoois secundários etoxilados com grau de etoxilação variando entre 7 e 40. Mostrou-se que o coeficiente de incorporação micelar, Ks, é independente do grau de etoxilação o que corrobora a hipótese de que a partição ocorre entre água e o núcleo hidrocarbônico da micela, que não é alterado pelo aumento do número de grupos de óxido de eteno na cabeça polar do tensoativo. O uso de relações lineares de energia livre, LSER, para a predição da capacidade de solubilização de álcoois secundários etoxilados forneceu, através de regressão múltipla linear a seguinte LSER como melhor modelo: log Ks = -0,42 + 1,21E - 1,73S -0,40A - 1,13B + 3,01V com R2 = 0,98 e valor de teste F de 1390. Nesta equação, V é o volume molar do soluto, A e B são a capacidade do soluto de atuar como doador e aceptor de pontes de hidrogênio, E é a refração molar em excesso e S representa a capacidade do soluto de interagir com o meio de solubilização através de interações do tipo dipolo-dipolo e dipolo-dipolo induzido. Mostrou-se que processos de limpeza aplicados à remoção de sujidades de tecidos e superfícies sólidas não estão correlacionados ao mecanismo de solubilização descrito por um processo de partição. A dependência da redução de tensão interfacial com o grau de etoxilação sugere que a eficiência de limpeza, para superfícies sólidas e para tecidos, está correlacionada de maneira direta, mas não linear, com a capacidade do tensoativo de concentrar-se na interface "sujidade-solução aquosa de tensoativo" reduzindo assim a tensão interfacial entre os dois meios.
Title in English
The influence of ethoxylation degree in the behaviour of secondary alcohol ethoxylates
Keywords in English
Detergents
LSER
Organic physico-chemical
Solubilization
Surfactant
Abstract in English
The solubilization of non-ionic solutes via partitioning between water and the micellar pseudophase of non-ionic surfactants was evaluated for a series of secondary alcohol ethoxylates with hydrophile length varying from 7 to 40 ethylene oxide units. It was demonstrated that the micellar incorporation constant, Ks, is not dependent on the hydrophile length of the surfactant. The results obtained in this study support the hypothesis that the partitioning between water and the micellar core is not disturbed by the etheylene oxide hydrophilic groups. Linear solvation free energy relationships, LSER, were used to model the ability of the surfactants to solubilize non-ionic compounds. Multiple linear regression analysis provided the following LSER with R2 of 0.98 and F value of 1390: logK = -0,42 + 1,21E - 1,73S - 0,40A - 1,13B + 3,01V. In this LSER, V is a descriptor of solute molar volume, A and B capture the overall ability of the solute to act as a hydrogen bond donor and acceptor, E is the solute excess molar refraction and S is a descriptor of the ability of the solute to interact via dipole-dipole and dipole-induced dipole interactions with its surroundings. It was demonstrated that hard and soft surface cleaning efficiencies are not correlated with the solubilization process. It was shown, however, that the change in interfacial tension caused by the change in the hydrophile portion of the surfactants has a direct, but non-linear impact on the cleaing properties of aqueous solutions containing these surfactants.
 
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TeseAndreArgenton.pdf (485.08 Kbytes)
Publishing Date
2009-11-16
 
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