Коли концентрація розчину досягає міцелярної концентрації ПАР

2020-04-15 00:40:26

Відбувається процес зміни ПАР, що утворює міцели в розчині зі зміною концентрації водного розчину. Коли концентрація поверхнево-активної речовини в розчині дуже низька, тобто коли концентрація поверхнево-активної речовини в розчині дуже мала, повітря і вода майже знаходяться в прямому контакті. Поверхневий натяг води мало падає, наближаючись до стану чистої води. У воді є лише кілька молекул ПАР. Коли концентрація поверхнево-активної речовини незначно зростає, молекули агента поверхневої активності незабаром збираються на поверхні води. Покриття водою зменшить контакт води з повітрям, і поверхневий натяг розчину різко впаде.

Деякі поверхнево-активні речовини у воді збираються разом, і гідрофобні групи цих поверхнево-активних речовин починають утворювати маленькі міцели. Зі збільшенням концентрації ПАР, коли розчин ПАР досягає насиченої адсорбції, поверхня починає утворювати щільно розташований моношар. Коли концентрація розчину досягає концентрації міцел поверхнево-активної речовини, поверхневий натяг розчину падає до низького значення.

Якщо поверхнево-активна речовина продовжує збільшуватися після того, як концентрація розчину досягає критичної концентрації міцел, хоча концентрація розчину зростає, поверхневий натяг розчину майже більше не зменшується. У цей час число міцел і число агрегації в розчині зростають, і система розчину складається з міцел. Мікрореактор, який використовується для синтезу нанопорошку, у цей час є міцелою. Потім система поступово змінюється, щоб утворити рідкокристалічний стан. Коли концентрація ПАР у водному розчині досягає CMC, ПАР буде утворювати міцели зі збільшенням своєї концентрації, що відображається на точці повороту кривої поверхневого натягу та концентрації ПАР (крива r-1gc), тоді як інші фізико-хімічні властивості розчину не ідеальні.

Для іонних ПАР утворені ними міцели мають більший заряд. Через ефект електростатичного притягання деякі протиіони будуть притягуватися навколо міцел, що змушує деякі позитивні та негативні заряди компенсувати один одного. Однак блокуюча сила іонного туману, утвореного протиіонами, значно зростає після того, як міцела утворює високий заряд, який можна використовувати для регулювання дисперсії нанопорошку. Через ці дві причини еквівалентна провідність розчину швидко зменшується зі збільшенням концентрації після КМЦ. Тому ця точка також використовується для вимірювання критичної концентрації міцел поверхнево-активної речовини.

Структура міцели іонної поверхнево-активної речовини - це сферична міцела, яка складається з внутрішнього ядра, зовнішньої оболонки та дифузійного подвійного електричного шару. Внутрішнє ядро ​​іонної поверхнево-активної речовини складається з вуглеводневого ланцюга, подібного до гідрофобного рідкого вуглеводню, і його діаметр становить приблизно 1-2,8 нм. Оскільки сусідня полярна група - CH2 - має певну полярність, навколо ядра все ще є деякі молекули води, тому в ядрі міцели більше проникної води. У цей час ця - CH2 - група є не тільки ядром, що складається з рідкого вуглеводневого ланцюга, а й частиною нерідкої оболонки міцели.