Charakterizace strukturních parametrů rozhraní mezi Langmuirovou monovrstvou mastných kyselin a povrchem vody na základě molekulových simulací

Abstract

V této práci jsou studovány strukturní vlastnosti Langmuirovy monovrstvy palmitové kyseliny (CH$_3$(CH$_2$)$_{14}$COOH) na rozhraní voda-vzduch analýzou připravených molekulárně dynamických simulací. Získané veličiny jsou porovnány s dostupnými výsledky z experimentů a souvisejících počítačových simulací publikovaných v literatuře. Byla nalezena shoda s dostupnými údaji v úhlu náklonu alkylových řetězců, hustotních profilech monovrstvy a v tloušťce monovrstvy. Dále bylo zjištěno, že rozdělení délky alkylového řetězce palmitové kyseliny je bimodální; tento jev byl dán do souvislosti s konformací řetězce v oblasti C$^1$-C$^2$-C$^3$-C$^4$ a pro srovnání byly provedeny simulace hexadekan-1-olu.

The structural properties of a palmitic acid (CH$_3$(CH$_2$)$_{14}$COOH) monolayer at the water-air interface are investigated in the present study via analysis of molecular dynamics simulation trajectories. The values are compared to known relevant experimental and computer simulation results, finding good agreement in terms of tilt angle of the chains, monolayer density profiles, and monolayer thickness. The alkyl chain length distribution for palmitic acid was found bimodal and the phenomenon was attributed to the C$^1$-C$^2$-C$^3$-C$^4$ dihedral angle distribution. Simulations of 1-hexadecanol were carried out for comparison.