1. RIUdeG
  2. Tesis
  3. Doctorado
  4. CUCEI
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/80720
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dc.contributor.advisorSoltero Martínez, Félix Armando
dc.contributor.advisorRuso Beiras, Juan Manuel
dc.contributor.advisorRosales Rivera, Luis Carlos
dc.contributor.authorHuerta Marcial, Silvia Teresa
dc.date.accessioned2020-04-10T19:25:17Z-
dc.date.available2020-04-10T19:25:17Z-
dc.date.issued2017
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/80720-
dc.identifier.urihttp://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractResumen. La micelización de moléculas anfifilicas ha sido un tema de gran interés en investigación académica y científica e incluye un sinfin de aplicaciones tecnológicas, como son, solubilización y liberación controlada de fármacos, recuperación mejorada de petróleo, formulaciones de cosméticos, por mencionar algunas. Los componentes básicos de este tipo de procesos son los tensioactivos, donde la competencia entre las interacciones electrostáticas de los elementos polares que promueven la separación y la atracción de las cadenas hidrofóbicas, puede dar lugar a la formación de agregados de diversas formas y tamaños. La solubilidad de estos componentes básicos se puede aumentar empleando pequeñas moléculas anfifilicas conocidas como hidrótropos, las cuales poseen una menor hidrofobicidad que la de los tensioactivos. Este trabajo se enfoca en el efecto del hidrótropo clorhidrato de anilina (AHC) sobre sistemas micelares, que están formados mediante tensioactivos aniónicos a concentraciones y temperaturas donde estos sistemas forman agregados micelares esféricos, cilíndricos y del tipo gusano.
dc.description.tableofcontentsContenido. Capítulo 1 ......... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .... 1 Introducción ........................................................................................................................ 1 1.1. Hipótesis ............................................................................................................... 5 1.2. Objetivos .............................................................................................................. 5 1.2.1. Objetivo general. ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .... 5 1.2.2. Objetivos particulares ................................................................................... 5 1.3. Alcances ............................................................................................................... 6 1.4. Bibliografia ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .... 7 Capítulo 2 ............................................................................................................................. 1 O Antecedentes teóricos ....................................................................................................... 1 O 2.1. Tensioactivos .................................................................................................... 11 2.1.1. Clasificación de los tensioactivos .... ....... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 14 2.1.1.1. Tensioactivos iónicos ............................................................................. 14 a) Tensioactivos aniónicos .......................................................................... 14 b) Tensioactivos catiónicos ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 15 e) Tensioactivos zwitteriónicos ................................................................... 15 d) Tensioactivos anfóteros ........................................................................... 16 2.1.1.2. Tensioactivos no-iónicos ........................................................................ 16 2.2. Formación de agregados micelares por tensioactivos .......... .. ...... .. ...... .. .......... 18 2.2.1. Concentración mi celar crítica (eme) ........................................................... 18 2.2.2. Solubilidad de los tensioactivos iónicos ..................................................... 20 2.3. Estructuras micelares .... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 21 2.3 .1. Mi celas ........................................................................................................ 21 2.3.2. Micelas alargadas tipo gusano .................................................................... 23 2.4. Diagrama de fases binario ................................................................................ 25 2.5. Conceptos de Reología ......... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 27 VII Contenido 2.5.1. Ecuaciones constitutivas simples ................................................................ 27 2.5.1.1. Primera ecuación constitutiva, Ley de Hooke ........................................ 28 2.5.1.2. Segunda ecuación constitutiva, Ley de Newton ..................................... 29 2.5.2. Viscoelasticidad lineal. ... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 31 2.5.3. Mediciones reológicas ................................................................................ 32 2.5.3.1. Mediciones reológicas lineales ............................................................... 33 2.5.3.1.1. Relajación de esfuerzo ................................................................... 33 2.5.3.1.2. Pruebas de deslizamiento (creep ) ....... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 34 2.5.3 .1.3. Oscilaciones sinusoidales .............................................................. 34 2.5.3.2. Mediciones reológicas no lineales .......................................................... 35 2.5.4. Clasificación reológica de fluidos ................................................... .. .......... 36 2.5.4.1. Fluido con comportamiento reológico independiente del tiempo .......... 36 2.5.4.2. Fluidos con comportamiento reológico dependiente del tiempo ........... 36 2.6. Polímeros .......................................................................................................... 37 2.6.1. Polimerización ......................... ....... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 38 2.6.1.1. Polímeros de condensación .................................................................... 38 2.6.1.2. Polímeros de adición .............................................................................. 39 2.6.1.3. Mecanismos de reacción en polimerización por adición .... ....... .. .......... 40 2.6.1.3 .1. Radicales libres .............................................................................. 40 2.6.1.3.2. Iónica ............................................................................................. 41 2.7. Bibliografia ....................................................................................................... 42 Capítulo 3 ......................................................................... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 47 Comportamiento de fases de sistemas micelares .............................................................. 47 3 .1. Introducción ....................................................................................................... 48 3 .2. Materiales y métodos ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 50 3 .2.1. Materiales .................................................................................................... 50 3 .2.2. Preparación de soluciones del sistema SDS/ AHC/agua ............................. 50 3.2.3. Preparación de soluciones del sistema STS/AHC/agua .............................. 50 3 .2.4. Determinación del comportamiento de fases .......... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 51 3.2.5. Microscopía de luz polarizada .................................................................... 51 3.2.6. Calorimetría diferencial de barrido ............................................................. 51 VIII Contenido 3.2.7. Mediciones oscilatorias de barridos de temperatura ................................... 52 3.2.8. Caracterización de los agregados micelares ............................................... 52 3 .3. Resultados y discusión ....................................................................................... 53 3 .3 .1. Sistema SDS/ AHC/agua ......... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 53 3 .3 .1.1. Comportamiento de fases ....................................................................... 53 3 .3 .1.2. Calorimetría diferencial de barrido ........................................................ 59 3 .3 .1.3. Mediciones oscilatorias de barridos de temperatura .............................. 61 3 .3 .1.4. Efecto de la concentración de la sal hidrotrópica sobre la viscosidad del sistema. . ............................................................................................................. 66 3 .3 .1.5. Diagramas de fases temperatura-R ......................................................... 71 3.3.1.6. Morfología superficial y tamaño de partícula de las micelas ................. 74 3 .3 .2. Sistema STS/ AHC/agua .............................................................................. 77 3 .3 .2.1. Comportamiento de fases ....................................................................... 77 3 .3 .2.2. Mediciones oscilatorias de barridos de temperatura .......... .. ...... .. .......... 80 3 .3 .2.3. Diagrama de fases temperatura-R2 ......................................................... 84 3.3.2.4. Morfología superficial y tamaño de partícula de las micelas ................. 85 3.4. Conclusiones ...................................................................................................... 88 3.5. Bibliografia ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 90 Capítulo 4 ............................................................................................................................. 93 Comportamiento reológico lineal de sistemas tensioactivo aniónico/sal/agua SDS/AHC/agua y STS/AHC/agua ........ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 93 4.1. Introducción ...................................................................................................... 94 4.2. Marco teórico .................................................................................................... 94 4.2.1. Modelado matemático de soluciones micelares a partir de su comportamiento reológico ........................................................................................ 94 4.2.2. Modelo de Maxwell .................................................................................... 95 4.2.3. Modelo de Granek-Cates ........ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .......... 99 4.3. Materiales y métodos ...................................................................................... 105 4.3.1. Materiales .................................................................................................. 105 4.3.2. Preparación de soluciones del sistema SDS/AHC/agua ........................... 105 4.3.3. Preparación de soluciones del sistema STS/AHC/agua .......... .. ...... .. ........ 105 4.3 .4. Mediciones oscilatorias sinusoidales ........................................................ 106 IX Contenido 4.4. Resultados y discusión ................................................................................... 106 4.4.1. Sistema SDS/AHC/agua ........................................................................... 106 4.4.1.1. Efecto de la concentración de SDS sobre las propiedades reológicas. 106 4.4.1.1.1. Barridos de deformación, determinación de la zona lineal viscoelástica .................................................................................................... 106 4.4.1.1.2. Barridos de frecuencia, determinación de los parámetros reológicos line~es. . .................................................................................................... 109 4.4.1.2. Efecto de la concentración de SDS sobre los parámetros reológicos .. 111 4.4.1.3. Efecto de la concentración de SDS sobre las escalas de tiempo .......... 114 4.4.1.4. Efecto de la concentración de SDS sobre las longitudes mi celares ..... 119 4.4.3. Sistema STS/AHC/agua ............................................................................ 122 4.4.3.1. Efecto del hidrótropo AHC sobre las propiedades reológicas ............. 122 4.4.3 .1.1. Barridos de deformación, determinación de la zona lineal viscoelástica .................................................................................................... 122 4.4.3.1.2. Barridos de frecuencia, determinación de los parámetros reológicos lineales. . .................................................................................................... 124 4.4.3.2. Efecto del hidrótropo AHC sobre los parámetros reológicos lineales. 126 4.4.3.3. Efecto del hidrótropo AHC sobre las escalas de tiempo ...................... 131 4.4.2.4. Efecto del hidrótropo AHC sobre las longitudes mi celares ....... .. ........ 136 4.5. Conclusiones ................................................................................................... 138 4.6. Bibliografia ..................................................................................................... 140 Capítulo 5 ......................... .. ...................................................... ................ .. ...... .. ...... .......... 143 Comportamiento reológico no lineal de sistemas tensioactivo aniónico/sal/agua SDS/AHC/agua y STS/AHC/agua ...................................................................................... 143 5 .1. Introducción .......... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 144 5.2. Marco teórico .................................................................................................. 145 5.2.1. Modelo de Giesekus .................................................................................. 146 5.2.2. Modelo Bautista-Manero-Puig (BMP) ..................................................... 149 5.3. Materiales y métodos ............ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 151 5.3.1. Materiales .................................................................................................. 151 5.3.2. Preparación de soluciones del sistema SDS/AHC/agua ........................... 151 5.3.3. Preparación de soluciones del sistema STS/AHC/agua ............................ 152 X Contenido 5.3.4. Mediciones oscilatorias de corte simple ................................................... 152 5.4. Resultados y discusión ................................................................................... 152 5.4.1. Sistema SDS/AHC/agua ........................................................................... 152 5.4.1.1. Efecto de la concentración de SDS sobre las propiedades reológicas no line~es ............................................................................................................. 152 5.4.2. Sistema STS/AHC/agua ............................................................................ 160 5.4.2.1. Efecto del hidrótropo AHC sobre las propiedades reológicas no lineales ........................................................................................................ 160 5.5. Conclusiones ................................................................................................... 166 5. 6. Bibliografia ........... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 168 Capítulo 6 ........................................................................................................................... 171 Síntesis del polímero conductor polianilina a partir del sistema SDS/AHC/agua ............. 171 6.1. Introducción .......... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 172 6.2. Marco teórico .................................................................................................. 173 6.2.1. Dopaje ....................................................................................................... 174 6.2.1.1. Incremento de la conductividad con dopaje ......................................... 175 6.2.2. Polianilina ................................................................................................. 176 6.2.3. Métodos de síntesis de polianilina ............................................................ 178 6.2.3.1. Polimerización en heterofase ............................................................... 178 6.2.3.2. Polimerización química micelar de polianilina .......... .. ...... .. ...... .. ........ 179 6.2.3.3. Síntesis de polianilina en dispersión coloidal. ..................................... 179 6.2.3 .4. Síntesis sonoquímica de polianilina ..................................................... 180 6.2.3.5. Síntesis electroquímica de polianilina .................................................. 180 6.3. Materiales y métodos ............ .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 181 6.3.1. Materiales .................................................................................................. 181 6.3 .2. Síntesis de nanopartículas de polianilina .................................................. 181 6.3.3. Caracterización mediante UV-VIS ................. .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 182 6.3.4. Lavado y secado de nanopartículas de polianilina .................................... 182 6.3.5. Morfología de las partículas ..................................................................... 182 6.3.6. Conductividad eléctrica ............................................................................ 182 6.4. Resultados y discusión ......... .. .............. .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 183 6.4.1. Síntesis de partículas de polianilina .......................................................... 183 XI Contenido 6.4.2. Espectros de absorción UV-VIS ............................................................... 184 6.4.2.1. Efecto de la concentración del iniciador .............................................. 184 6.4.2.2. Efecto de la concentración del monómero ........................................... 185 6.4.3. Morfología y tamaño de partícula ................... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 186 6.4.3.1. Efecto de la concentración del iniciador .............................................. 186 6.4.3.2. Efecto del tipo de agitación .................................................................. 187 6.4.3.3. Efecto de la concentración de monómero ............................................ 188 6.4.4. Conductividad en partículas de polianilina ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ........ 189 6.5. Conclusiones ................................................................................................... 190 6.6. Bibliografia ..................................................................................................... 191
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php
dc.titleESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO LINEAL Y NO LINEAL DE SISTEMAS TENSOACTIVO ANIÓNICO/SAL/AGUA PARA LA SÍNTESIS DEL POLÍMERO CONDUCTOR POLIANILINA
dc.typeTesis de Doctorado
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderHuerta Marcial, Silvia Teresa
dc.coverageGuadalajara, Jalisco, México
dc.type.conacytDoctoralThesis-
dc.degree.nameDOCTORADO EN CIENCIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA-
dc.degree.departmentCUCEI-
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara-
dc.rights.accessopenAccess-
dc.degree.creatorDOCTORA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA-
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