Мицеллообразование
Периодическая система / Курс лекций по Коллоидной химии (Часть 2) / Мицеллообразование

При малых концентрациях ПАВ с nc=10-20 образуют истинные растворы. С ростом концентрации, когда поверхность раздела вода/воздух занята, дифильность молекул или ионов ПАВ приводит к их самоассоциации или самоадсорбции в растворе. В результате в водной среде ув радикалы молекул, изолируясь от полярной дис среды, выводятся во внутрь ассоциата и погружаются в углеводородную псевдофазуфазу (30-100 молекул или ионов). Полярные группы при этом обращены в полярную среду – воду. Так образуются прямые мицеллы. Мицелла - агрегат из молекул или ионов ПАВ, образующийся в растворе самопроизвольно при определенной концентрации (ККМ), зависящей от природы полярной группы и длины цепи молекулы. ККМ - это концентрация, при которой в растворе возникает большое число мицелл, находящихся в термодинамическом равновесии с молекулами (ионами) ПАВ и резко изменяется ряд свойств растворов. При достижении ККМ резко падает эквивалентная электропроводность раствора. На кривых s - lgCПАВ при СПАВ> ККМ наблюдается выход на линейный участок, моющее действие перестает зависеть от СПАВ, поскольку мицеллы не обладают поверхностной активностью.

Мицеллообразование самопроизвольный процесс, обусловленный ростом энтропии системы за счет разупорядочивания структуры раствора при выводе ув радикалов из воды внутрь мицеллы.

При ККМ в растворе существует термодинамическое равновесие между молекулами и мицеллами, определяемое константами равновесия.

Форма мицеллы зависит от концентрации ПАВ. При малых концентрациях образуются мицеллы Гатрли, имеющие сферическую форму. Ядро мицелл образовано ув радикалами. Оно покрыто слоем полярных групп. С ростом концентрации сферические мицеллы переходят в цилиндрические. Затем цилиндрические мицеллы образуют упорядоченную структуру. При дальнейшем повышении концентрации ПАВ образуется пластинчатая (ламеллярная) мезоморфная фаза. Подобные мезоморфные фазы имеют высокую вязкость, оптически анизотропны. Их называют жидкими кристаллами.

В неводных средах образуются обратные мицеллы, в которых ядро образовано полярными группами ПАВ за счет водородных связей или диполь-дипольного взаимодействия. В неполярную ув среду направлены УВ радикалы ПАВ.

СОЛЮБИЛИЗАЦИЯ – способность мицеллярных растворов ПАВ растворять вещества, не растворимые в данном растворителе. При солюбилизации происходит внедрение мало растворимых в данном растворителе веществ в мицеллы. При этом мицеллы увеличиваются в размерах. Это самопроизвольный и обратимый процесс. Схема.

Моющее действие. Молекулы или ионы ПАВ адсорбируются на частицах загрязнений (масляные продукты с частицами пыли и копоти) ув радикалами. Изолируют частицу от ткани, ослабляют связь частицы и ткани. ПАВ стабилизируют дисперсную систему, возникающую при удалении грязи. При встряхивании частицы отрываются от ткани и переходят в раствор. Доля загрязнений поглощается в процессе солюбилизации. Часть прилипает к пузырькам пены.

Смотрите также

Сырьевая база химического комплекса России
...

Уран
...

Стекло
...