A.2 R code for generating simulated data
A.2.4 Two classes characterized by co-localizing peaks of different width
La primera evidencia seria de este fenómeno apareció cuando fue descubierto que entre los aditivos, los menos hidrófilos, es decir, aquéllos que se adsorben menos a la interfas, eran más eficaces en el incremento de la solubilización. Esto significó que el aumento en la solubilidad no era debido a algo que ocurría en la interfase sino en la fase aceite; por esta razón, el efecto se llamó “lipophilic linker” [18]
y se interpretó como el posicionamiento de moléculas de aceite ligeramente polares cerca de la interfas para que extendieran el alcance de la cola del surfactante en la fase oleosa y así aumentaran las interacciones del surfactante con el aceite por la formación de una zona ordenada (XFigura 16X) [8]. Una muy pequeña cantidad de lipophilic linker en aceite (alrededor de 1%) puede incrementar la solubilización en más del doble con un muy pequeño cambio compensatorio en el lado opuesto de la interfase.
Figura 16: Cómo los llamados linker lipofílicos tienden a organizar las moléculas de aceite cerca de la interfase
ACEITE INTERFACE LINKER LIPOFÍLICO Zo n a “o rd e n ad a” Zo n a “o rd e n ad a” AGUA
Un análisis de la eficiencia del efecto linker mostró que los más eficientes linker lipofílicos son aquellos con la cadena lipofílica de tamaño intermedio entre la cadena lipofílica del alcohol y el aceite, indiferentemente del grupo polar.
El resultado corroboró que la interacción depende esencialmente de la cadena lipofílica [19]. El descubrimiento fundamental de todos estos estudios fue que la mayoría de las moléculas de los aceites polares tienden a acumularse en la región cercana a la interfase probablemente debido a la interacción de largo alcance de la cabeza polar del surfactante. Este fenómeno llamado segregación interfacial de las moléculas más polares incrementa la solubilización debido, esencialmente, a que produce un cambio más continuo desde el seno del aceite al seno del agua. Este efecto es el análogo a lo que ocurre inicialmente entre el surfactante y ambas fases cuando disminuye la tensión y aumenta la solubilización, sólo que este caso es el co-surfactante que produce el efecto con el surfactante y el aceite, motivo por el cual no es sorprendente que se presenten tensiones aún más bajas y una mayor solubilización en este tipo de sistemas.
Continuando con esta aproximación, se han evaluado otras sustancias para introducir continuidad del agua al aceite. Primero se encontraron sustancias que fueron llamadas “hydrophilic linker”, en este caso se introdujeron sustancias anfífilas cuyo comportamiento le hacía permanecer en la fase acuosa y en las cercanías de la interfase. Las moléculas de hydrophilic linkers son lo suficientemente hidrófobas como para interactuar con el surfactante en la interfase y formar el espacio continuo, pero no tanto como para adsorberse en la interfase y producir una interacción fuerte con la fase aceite como lo hacen los co-surfactantes [35].
Se ha demostrado que al agregar conjuntamente lipophilic e hidrophilic linkers, éstos se comportan como un surfactante compuesto en la interfase OW, que puede reemplazar parcialmente el surfactante principal en la interfas OW, y producir una solubilización mucho más alta que el surfactante solo [1]. En este sentido, la combinación resultante produce una variación muy continua de la polaridad de la
fase acuosa al aceite (XFigura 17X), lo que se cree que es el punto clave en la disminución de la tensión y la alta solubilización.
La adición de múltiples sustancias anfífilas en el sistema SOW a menudo causa un mayor inconveniente, por ejemplo, el potencial reparto selectivo de los aditivos, resultando en un cambio en la formulación y pérdida de algunas especies que no se dirigen a donde deberían hacerlo, como en el caso de una dilución.
De esta forma, la idea de mezclar diferentes moléculas cerca de la interfase condujo a una nueva idea, la de adicionar una pequeña cantidad del “mejor candidato para solubilizar” según la premisa de Winsor, es decir, introducir a la molécula de surfactante una pequeña cantidad de moléculas extra - largas que incrementen las interacciones a ambos lados de la interfas.
Figura 17: Efecto ordenado de la combinación de linkers lipofílicos e hidrofílicos.
La introducción de una transición continua en la interfase en una sola molécula, funcionaría bien, si se puede evitar su precipitación.
AGUA ACEITE LINKER LIPOFÍLICO LINKER HIDROFÍLICO SURFACTANTE ADSORBIDO
Las primeras sustancias con las características antes mencionadas fueron llamadas surfactantes estirados (figura 18) y tienen una estructura que imita la combinación de linkers lipophilic / hidrophilic, pero ahora el surfactante se estira para aumentar su alcance en ambas fases y proveer una transición continua entre ambas fases sin la pérdida de solubilidad asociada a grandes cadenas lipofílicas. En efecto, el alargamiento se proporciona por una extensión de polaridad intermedia, y por lo tanto no tan hidrófoba, localizada en el medio de la molécula, produciendo una graduación continua de polaridad de principio a fin.
Un breve análisis de las investigaciones realizadas para la primera generación de surfactantes estirados se presenta a continuación:
Figura 18: Primera generación de surfactantes estirados con características
aniónico - no iónico.