2020-01-15
135
При измерении различных физико-химических свойств водных растворов поверхностно-активного вещества или липида, (достаточно полярного, чтобы его растворимость в воде была относительно высока) наблюдается ряд особенностей.
При низких концентрациях большинство свойств раствора ионного ПАВ аналогично свойствам растворов простых электролитов. Можно отметить только одно исключение: поверхностное натяжение раствора быстро уменьшается с увеличением концентрации ПАВ. При некоторой более высокой концентрации, специфической для каждого ПАВ, наблюдаются необычные изменения. Например, поверхностное натяжение и осмотическое давление становятся почти постоянными, в то время как светорассеяние начинает увеличиваться, а коэффициент самодиффузии ПАВ - уменьшаться.
Эти данные указывают на перестройку системы от молекулярного (или ионного) раствора ПАВ к системе, в которой молекулы ПАВ все в большей и большей степени оказываются в самоорганизованном (самоассоциированном) состоянии. Концентрация начала самоорганизации определяется достаточно четко и тем точнее, чем длиннее алкильная цепь молекулы ПАВ. Образующиеся агрегаты обычно сначала имеют сферическую форму. Эти агрегаты называют мицеллами. Концентрацию, при которой они начинают образовываться, принято называть критической концентрацией мицеллообразования (ККМ).
|
|
|
Критическая концентрация мицеллообразования - единственная и наиболее важная характеристика ПАВ, использующаяся при рассмотрении всех вопросов практического использования поверхностно-активных веществ. Прежде чем обсудить факторы, влияющие на ККМ, остановимся на способах измерения этой величины.
Значения ККМ, измеренные при 25°С для различных ПАВ, приведены в табл. 4.
Таблица 4. Значения ККМ некоторых ПАВ
| ПАВ | ККМ, моль/л |
| Хлорид додециламмония | 1.47∙10-2 |
| Хлорид додецилтриметиламмония | 2.03∙10-2 |
| Бромид децилтриметиламмония | 6.5∙10-2 |
| Бромид додецилтриметиламмония | 1.56∙10-2 |
| Бромид гексадецилтриметиламмония | 9.2∙10-4 |
| Хлорид додецилпиридиния | 1.47∙10-2 |
| Тетрадецилсульфат натрия | 2.1∙10-3 |
| Додецилсульфат натрия | 8.3∙10-3 |
Существуют два наиболее распространенных и часто применяемых метода определения ККМ: по измерениям поверхностного натяжения и солюбилизации (т. е. растворимости нерастворимых в обычных условиях веществ). В случае ионных ПАВ для измерения ККМ можно использовать также кондуктометрический метод. Как будет показано ниже, ККМ не является точно определенной величиной, что вызывает сложности при ее измерении. ККМ длинноцепочечных ПАВ измеряется достаточно точно, и в этом случае различные методы дают совпадающие результаты. Однако для короткоцепочечных, слабо ассоциирующихся ПАВ это не так, и требуется большая тщательность не только при измерениях, но и при оценке ККМ из экспериментальных данных.
