Sommario Il presente lavoro è volto a studiare l’effetto che un sale penetrante, ovvero complesso, come il salicilato di sodio (NaSal) può avere sulla dinamica e sulla microstruttura di una soluzione micellare a base di un tensioattivo ionico, quali il cloruro di cetilpiridinio (CPyCl) in soluzione acquosa (acqua-NaCl). Tale analisi è stata condotta attraverso misure reologiche e di scattering. In particolare la viscoelasticità lineare è stata investigata sistematicamente variando unicamente la concentrazione del salicilato di sodio. Come risultato, l’andamento non monotono della viscosità newtoniana in funzione di [NaSal] può esser connessa alle transizioni della morfologia micellare, la cui forza spingente risulta essere prima l’azione penetrante del sale e poi quella di screening elettrostatico. Dunque, il comportamento della viscosità può esser interpretato come legato ad allungamenti ed accorciamenti consecutivi della lunghezza delle micelle volti a minimizzare la densità di carica elettrostatica sulla superficie micellare. Allo stesso tempo, la rigidità delle catene micellari cambia all’aumentare del contenuto di sale, influenzando l’elasticità del network risultante. In quest’ottica, la ramificazione delle micelle può essere considerata un effetto marginale del principale attore di questa storia, il salicilato di sodio, mentre la dinamica complessiva del sistema è guidata da cambiamenti considerevoli della densità di entanglement del network micellare.

Parole chiave micelle, morfologia, dinamica, reologia, scattering

Abstract The current work is devoted to investigate the role of a binding salt, such as the sodium salicylate (NaSal), on the dynamics and microstructure of ionic surfactant micellar solutions, based on Cetylpyridinium Chloride (CPyCl) in brine solution (water-NaCl). This analysis is carried out through rheological and scattering measurements. In particular, the linear viscoelasticity of the system and its structural parameters are explored by systematically changing the amount of NaSal. As result, the well-known non-monotonic behaviour of the zero-shear rate viscosity as a function of the salinity can be connected to micellar morphological changes, whose driving force is represented by the binding, first, and screening, later, action of the NaSal. The viscosity behaviour, indeed, can be seen as a consequence of consecutive elongations/shortenings of the contour length, which are aim to minimize the electrostatic charge density on the micellar surface. In the same place, the local stiffness of the micellar chain changes with increasing salt content influencing the elasticity of the resulting network. In this general view, the branching of the micelles can be seen as a side effect performed by the main character of the play, namely, the binding salt NaSal, whereas the overall dynamics of the system is driven by the considerable changes in the entanglement density of the micellar network. 

Keywords micelles, morphology, dynamics, rheology, scattering