Quimica

PROFESORES AL DÍA [Fisicoquímica]

Trabajos de revisión de un
tema de frontera, de manera
que sea utilizable para la
docencia.

Concentración micelar crítica
mediante la ecuación de
adsorción de Gibbs
A. Miriam Novelo-Torres1 y Jesús Gracia-Fadrique1

Abstract
The critical micelar concentration (cmc) represents
a specific process of molecular association in disso lution. Thisprocess takes place simultaneously when
both saturation surface pressure and superficial saturation occur. The slope of surface pressure π vs. the
molar fraction natural logarithm is a constant and
maximum derivative in the vicinity of the critical
micelar concentration (x ≤ xcmc); these behavior values allow the integration of the Gibbs Adsorption
Equation in this region. The resulting equationis a
linear expression where the xcmc is obtained from the
intercept; in addition, the maximum value in the first
derivative permits the evaluation of the critical micelar concentration.

Resumen
La concentración micelar crítica (cmc) constituye un
proceso específico de asociación molecular en disolución. Ocurre simultáneamente en el momento de
la saturación de la superficie cuando lapresión superficial es máxima. Como resultado de estos eventos, la variación de la presión superficial π con
respecto al logaritmo de la fracción molar, presenta
un valor constante y máximo en las vecindades de
la concentración micelar crítica (x ≤ xcmc), comportamiento que permite integrar la ecuación de Adsorción de Gibbs, para obtener una expresión lineal en
esta región, que contiene en suordenada al origen el
valor de la cmc; el valor máximo en la primera
derivada permite su empleo como una segunda alternativa de evaluación.
Introducción
En el ámbito cada día más importante de la micro y
nanotecnología, destacan los procesos de microen1

Facultad de Química. Universidad Nacional Autónoma de
México, México 04510, D.F.
Correo electrónico: omeollin@servidor.unam.mx yjgracia@servidor.unam.mx
Recibido: 8 de octubre de 2003; aceptado: 30 de marzo 2004.

Enero de 2005

capsulación, la liberación controlada de fármacos, la
formación de liosomas y liposomas en la cosmética
fina y medicina, la formulación de microemulsiones,
la solubilización de materiales no afines, nuevos
combustibles y la encapsulación de esencias y sabores en la industria de los alimentos. Entodos estos
casos y otros ejemplos, el actor principal en esta
escenografía es la organización micelar construida
por tensoactivos, fosfolípidos y proteínas; moléculas
con carácter anfifílico (afinidad ambivalente hacia el
agua y los lípidos) que por su estructura y orientación
molecular construyen entidades moleculares que
operan como receptáculo de materiales oleosos.
Entre loscapítulos más importantes de la fisicoquímica de superficies, la estructura, modos de agregación y termodinámica de los anfífilos son una
parte importante en los cursos de interfases de las
licenciaturas de Ingeniería Química, Farmacia, Ali mentos, Bioquímica, Medicina y otras disciplinas. La
identificación de esta propiedad mediante su corre lación con diversas propiedades físicas, como la
tensiónsuperficial, dispersión luminosa, conductividad, etcétera, es parte de la discusión en el temario
de estas materias. La tensión superficial es una de las
propiedades de mayor capacidad para este fin. El
procedimiento típico es la representación de la ten sión o presión superficial, con respecto al logaritmo
natural de la composición, que muestra un cambio
abrupto cuando se alcanza laconcentración micelar
crítica. Esta técnica gráfica es mejorada sensiblemente si se recurre a su interpretación termodinámica,
objetivo de esta comunicación.
Los tensoactivos son moléculas con actividad
superficial que están constituidas por un grupo hidrofílico (polar o iónico) y una cadena hidrofóbica o
hidrocarbonada (frecuentemente C8 a C12). En disolución acuosa, cada molécula o monómero del...