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Previous issue date: 21-11-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compact models of ionized and nonionized Langmuir monolayers of stearic acid adsorbed on the water were simulated by means of atomistic molecular dynamics. The electrostatic, structural and dynamic properties of the molecules of models were studied throughout time evaluating the calculated trajectory. The structural analyses indicate a significant increase of the water density at the interface in comparison to the bulk aqueous phase. These results also showed that the water molecules near the interface orient hydrogen atoms toward to organic phase. The distribution of water molecules at interface neutralizes partially the charges of the polar group of stearic acid, reducing the contribution of this group of the electrostatic potential in the monolayer. The charge densities indicated two possible mechanisms of partial charges neutralization on the head of stearic acid. At low stearate concentrations, the water had the highest positive charge density contribution at the interface. However, the positive charge density is predominantly derived from monovalent ions of sodium at electrical double layer, for the monolayers with more than 30 % of the stearate in the organic phase. It was observed that water molecules at the interface have lower mobility than the bulk aqueous phase, especially those coordinating around the carbonyl group and the stearate of the organic phase. / Modelos de monocamadas de Langmuir compactas de ácido esteárico ionizados e não ionizado adsorvido sobre água, foram simulados por dinâmica molecular atomística. As propriedades eletrostática, estrutural e dinâmica das moléculas dos modelos foram estudadas ao longo do tempo avaliando as trajetórias calculadas. As análises estruturais indicam um aumento significativo da densidade de água na interface das monocamadas parcialmente ionizadas em comparação ao interior da fase aquosa, também observou-se que as águas na interface orientam os hidrogênios preferencialmente em direção à interface. A distribuição das moléculas de água na interface neutraliza parcialmente as cargas do grupo polar do ácido esteárico, provocando à redução da contribuição desse grupo no potencial eletrostático do monocamada. As análises das densidades de cargas, indicaram dois possíveis mecanismos de neutralização parcial das cargas na cabeça do ácido esteárico. Em baixas concentrações de estearato, as moléculas de água apresentaram a maior contribuição de densidade de carga positiva na interface. Contudo, a densidade de carga positiva é predominantemente proveniente dos íons monovalentes de sódio da dupla camada elétrica, para as monocamadas com mais de 30 % de estearato na fase orgânica. Observou-se ainda que as moléculas de água apresentam mobilidade relativamente menor na interface do que no seio da fase aquosa, em especial
as que se coordenaram aos grupos carbonila e estearato da fase orgânica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7342 |
| Date | 21 November 2014 |
| Creators | Savedra, Ranylson Marcello Leal |
| Contributors | Moura, André Farias de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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