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Type: TESE DIGITAL
Title: Dinâmica interacional de soluções binárias álcool-água e poli(etileno glicol)-água por ressonância magnética nuclear
Title Alternative: Interacional dynamics in binary solutions of alcohol-water and polyethylene glycol-water by nuclear magnetic resonance
Author: Jora, Manazael Zuliani, 1990-
Advisor: Sabadini, Edvaldo, 1962-
Abstract: Resumo: O entendimento do comportamento de soluções aquosas de álcoois e poli(etileno glicóis) é de interesse do ponto de vista fundamental e aplicado. Visando ampliar o conhecimento sobre as interações intermoleculares entre estes dois componentes em misturas binárias com água, foram desenvolvidos estudos com álcoois monohidroxilados ¿ metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol e terc-butanol ¿ e com poli(etileno glicol) de massa molar média 200, 300, 400 e 600 g mol-1. Os estudos foram desenvolvidos em toda a faixa de concentração à 25 °C. As soluções foram estudadas através de correlações entre propriedades macroscópicas, especificamente a viscosidade, com propriedades moleculares medidas através de ressonância magnética nuclear (relaxometria e coeficiente de difusão). As medidas neste caso foram baseadas no átomo de hidrogênio e foram realizadas no domínio do tempo (20 MHz) e no domínio da frequência (500 MHz). Para as soluções álcool-água, o tamanho da cadeia alquílica e a estrutura molecular do álcool são fundamentais nas interações intermoleculares e, consequentemente, nas propriedades macroscópicas observadas. Cadeias alquílicas maiores favorecem as interações hidrofóbicas e a formação de microheterogeneidades em meios aquosos, enquanto que, em álcoois menores, as interações álcool-água são predominantes. Observa-se que as medidas macroscópicas e microscópicas seguem a mesma tendência até certa fração molar de água, na qual o limite em que a estrutura tetraédrica dos arranjos de moléculas de água ainda é preservada. A partir deste ponto, para todos os álcoois as propriedades divergem. No caso das misturas binárias água-poli(etileno glicol), as propriedades macroscópicas e microscópicas seguem a mesma tendência em todo regime de concentração. A principal alteração no comportamento destas propriedades é observada na transição do regime diluído para o semidiluído, definido como o ponto em que as moléculas de poli(etileno glicol) começam a se tocar. A transição ocorre em uma concentração EO/H2O (número de segmentos EO por moléculas de água em solução) que independe do tamanho do PEG

Abstract: The understanding of the behavior in aqueous solutions of alcohol and polyethylene glycol is of interest from the point of view fundamental and applied. Aiming to expand the knowledge about intermolecular interactions between these two compounds in binary mixtures with water, it was developed studies with monohydroxilated alcohols ¿ methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and terc-butanol ¿ and with polyethylene glycol of average molar mass 200, 300, 400 and 600 g.mol-1. The studies were developed in whole concentration range at 25 °C. The solutions were studied by correlations between macroscopic properties, specifically the viscosity, with molecular properties measured by nuclear magnetic resonance (relaxometry and diffusion coefficient). The measures in this case were based in hydrogen atom and it were accomplished in time domain (20 MHz) and in frequency domain (500 MHz). For the alcohol-water solutions, the alkyl size and the molecular structure of alcohol are fundamentals in intermolecular interactions and, consequently, in the macroscopic properties observed. Higher alkyl chains favor the hydrophobic interactions and the formation of microheterogeneity in aqueous media, whereas, in smaller alcohols, the alcohol-water interactions are predominant. It is observed that macroscopic and microscopic measures follow the same tendency until certain water molar fraction, in which the limit where the tetrahedral structure of the water molecules ensemble still is preserved. Since this point, for all alcohols the properties diverge. In polyethylene glycol-water binary mixture, the macroscopic and microscopic properties follow the same tendency in the whole concentration range. The main change in the behavior of these properties is observed in the transition between diluted to the semi diluted regime, defined as the point where the polyethylene glycol molecules start to interact with each other. The transition occurs in a EO concentration (number of segments EO by water molecules in solution) that is independent of the PEG size
Subject: Polietileno glicol
Forças intermoleculares
Ressonância magnética nuclear
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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