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Type: Dissertação
Title: Characterization of Langmuir monolayers of cosmetics surfactants
Author(s)/Inventor(s): Amado, Juliana Martins
Advisor: Ferraz, Helen Conceição
Co-advisor: Tavares, Frederico Wanderley
Abstract: O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os filmes monomoleculares de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) de surfactantes estudados na literatura e usados na indústria de cosméticos: cetil fosfato de potássio, lauril sulfato de sódio (SDS) e dioctil sulfosuccinato de sódio (DSS). Foram estudadas isotermas pressão superficial versus área molar em várias condições. Os filmes na interface ar-água foram investigados quanto às possíveis transições de fases bidimensionais. Em menores temperaturas, 4ºC, por exemplo, os filmes ficam mais rígidos e, consequentemente, mecanicamente mais estáveis. Para as temperaturas de 4 ºC, 25 ºC, 45ºC e 55ºC, o perfil das isotermas obtido implica que a transição líquido expandidolíquido condensado é de segunda-ordem. Em concentrações maiores, o filme apresenta-se mais condensado em maiores áreas molar como observado em 1%. A isoterma pressão superficial versus área molar em pH 7 mostrou a transição gás-líquido condensado. Porém a transição foi observada para pressão de superfície muito baixa mostrando que o filme possui, qualitativamente, um comportamento mais expandido. Foi demonstrado que o modelo termodinâmico baseado na equação de estado PC-SAFT consegue descrever as transições de fases com boa correlação dos dados experimentais.
Abstract: The objective of this research was to evaluate the Langmuir and Langmuir-Blodgett (LB) monomolecular films of surfactants studied in the literature and used in the cosmetics industry: potassium cetyl phosphate, sodium lauryl sulfate (SDS) and sodium dioctyl sulfosuccinate (DSS). Surface pressure versus molar area isotherms were studied under various conditions. The films at the air-water interface were investigated for possible transitions of two-dimensional phases. The study of isotherms showed that, at lower temperatures, 4ºC for example, the films become more rigid and, consequently, mechanically more stable. For the temperatures of 4 ºC, 25 ºC, 45ºC and 55ºC, the isotherm profile obtained implies that the transition between expanded liquid and condensed liquid are second-order. At higher concentrations, the film is more condensed over larger molar areas as seen in 1%. The surface pressure versus molar area isotherm at pH 7 showed the condensed gas-liquid transition. However, the transition was observed for extremely low surface pressure showing that the film has, qualitatively, a more expanded behavior. It was demonstrated that the thermodynamic model based on the PC-SAFT state equation can describe the phase transitions with good correlation of the experimental data.
Keywords: Monocamada de Langmuir
Estabilidade da emulsão
Cosméticos
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Aug-2020
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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