Efectos Isotópicos del Agua Ligera (H2O) y del Agua Pesada (D2O) en las Interacciones Hidrofóbicas

Abstract

Las propiedades fisicoquímicas del agua ligera (H2O) y del agua pesada (D2O) difieren en cierta medida debido a las diferencias que surgen de los efectos de los isótopos. Para comprender mejor los efectos de los isótopos en las interacciones hidrófobas, informamos la comparación experimental directa de las interacciones hidrófobas en agua ligera versus agua pesada entre superficies de mica hidrofobizadas molecularmente extendidas y lisas utilizando un Aparato de Fuerzas de Superficie (SFA). En este estudio sintetizamos superficies hidrófobas estables, lisas y fácilmente reproducibles mediante la deposición de monocapas de perfluorodeciltriclorosilano (FDTS) sobre superficies de mica activadas por plasma utilizando la técnica de deposición de vapor molecular (MVD). La humectabilidad y la morfología de la superficie de las muestras de mica recubiertas con FDTS se controlaron directamente utilizando una célula de ángulo de contacto y un microscopio de fuerza atómica (AFM). La inestabilidad en la curva de fuerza se observa durante el acercamiento y la retracción de las superficies en los experimentos SFA y nuestros experimentos preliminares de espectroscopia de fuerza demostraron que la magnitud de la interacción hidrofóbica entre las superficies de mica recubiertas con FDTS es 20% más fuerte en agua pesada que en agua ligera. Nuestros resultados indican que los perfiles de fuerza-distancia obtenidos para los casos tanto de H2O como de D2O no pudieron ser descritos razonablemente por la teoría clásica de Derjaguin − Landau − Verwey − Overbeek (DLVO) y la fuerte adhesión medida entre las capas FDTS-FDTS que interactúan es dominado por las interacciones hidrófobas.