Efeito do tamanho iônico nas propriedades da dupla camada elétrica

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Afonso, Levi Tessari
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Equação de Poisson-Boltzmann; Modelo de Flory-Huggins; Densidade iônica; Potencial eletrostático; Poisson-Boltzmann equation; Flory-Huggins model; Ionic distribution; Electrostatic potential
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242952

As interações eletrostáticas desempenham um papel fundamental no comportamento de sistemas contendo macromoléculas em solução aquosa. Uma macromolécula carregada em solução causa atração dos íons de carga oposta para próximo a superfície, formando uma outra camada carregada chamada de dupla camada elétrica. Dessa forma, neste trabalho, se investigou as propriedades da dupla camada elétrica formada pela interação de uma superfície plana carregada com íons de diferentes dimensões Para isso, foi adotado o modelo proposto por Maggs e Podgornik que desenvolve uma forma generalizada da equação de Poisson-Boltzmann que relaciona o potencial eletrostático com a pressão termodinâmica do sistema. Essa forma é vantajosa, uma vez que é possível utilizar equações de estado para a pressão, que podem ser obtidas com diferentes graus de aproximação para o sistema estudado. Neste trabalho, o modelo de rede de Flory-Huggins foi utilizado para calcular a entropia dos arranjos de policátions e poliânions em solução aquosa e, por sua vez, obter a pressão. Com isso, verificamos que a medida que aumentamos o tamanho dos poliânions, a concentração próximo a superfície teve uma diminuição. Isto ocorre por ele ser maior, ocupando mais espaço e então necessitando de uma quantidade menor de moléculas para saturar na superfície. Quando foi verificado o aumento da concentração ou da densidade de carga da superfície para um determinado tamanho, apresentou um desvio nas curvas, por sua vez foram devido à presença dos policátions na dupla camada elétrica.