Мицеллы различных ПАВ, свойства

Коллоидные растворы сравнительно мало устойчивы во времени по сравнению с молекулярными растворами. Мицелла представляет собой агрегат более или менее простых молекул, характерный для данного золя только в данный момент и для совершенно определенных условий. Под влиянием различных факторов (температуры, света, электричества, изменения концентрации, механического воздействия, присутствия ничтожно малых количеств посторонних примесей), а иногда даже и без видимых причин в коллоидных системах протекает ряд своеобразных необратимых процессов, приводящих к изменению частиц дисперсной фазы и их выпадению в осадок. Изменение свойств коллоидной системы, происходящее в результате самопроизвольного процесса укрупнения частиц и уменьшения их числа в единице объема, называется старением. В одних коллоидных системах нарущение устойчивости происходит сравнительно быстро, другие системы могут сохраняться годами и даже десятилетиями без видимых изменений. [c.324]

Значение мицеллярных растворов ПАВ для биологических систем и практики определяется главным образом способностью мицелл солюбилизировать различные вещества. Кроме того, в настоящее время мицеллы рассматривают как модели биологических мембран благодаря сходству некоторых свойств структуры мембран и мицелл. Мицеллы солей желчных кислот играют важную роль в транспорте и адсорбции липидов, являются солюбилизаторами холестерина, обеспечивают вывод лекарств из организма. Примеры практического применения мицелл ПАВ многообразны. Мицеллярные системы обладают сильным моющим действием. При сухой химической чистке происходит солюбилизация обратными мицеллами полярных загрязнений с тканей прямыми мицеллами солюбилизируются жирные углеводородные загрязнения, на чем основано моющее действие ПАВ. [c.445]

В сильно разбавленном водном растворе эмульгатор существует либо в ионизированном, либо в молекулярном состоянии. При возрастающей концентрации эмульгатора внезапно наступает скачкообразное изменение различных свойств раствора эмульгатора, например поверхностного натяжения, вязкости, осмотического давления и других. Это вызвано тем, что молекулы эмульгатора собираются в молекулярные агрегаты (мицеллы), причем гидрофобные части молекул направлены внутрь мицелл, а гидрофильные— наружу, к водной фазе. Концентрация эмульгатора, при которой происходит молекулярная агрегация, называется критической концентрацией мицеллообразования [27] она характерна для каждого эмульгатора. Концентрация эмульгатора при эмульсионной полимеризации должна быть всегда выше критической концентрации мицеллообразования обычно она составляет 0,5— 5% (масс.) по отношению к мономеру. Количество воды в эмульсии варьируется в пределах от половинного до учетверенного количества мономера. [c.57]

Известно, что при добавлении некоторых солей к воде электропроводность растворов линейно увеличивается с ростом концентрации соли (если предположить, что она полностью диссоциирована), а далее, при насыщении раствора рост электропроводности прекращается. Следовательно, дифференциальная эквивалентная электропроводность, оставаясь почти постоянной вплоть до концентрации насыщения, затем резко уменьшается до нуля. Аналогично этому резкий перелом на кривой зависимости удельной электропроводности от концентрации (т. е. резкое изменение дифференциальной эквивалентной электропроводности) (рис. 7) в растворах коллоидных электролитов подтверждает, что в них происходит нечто подобное разделению фаз [2]. При этом, так как мицелла частично диссоциирует, удельная электропроводность выше ККМ продолжает увеличиваться главным образом за счет противоионов, образующихся нри диссоциации 168]. Подтверждением указанной точки зрения о фазовом превращении при мицеллообразовании является также зависимость поверхностного натяжения и коллигативных свойств растворов ПАВ от концентрации (рис. 8). Кроме того, характер зависимости растворимости различных посторонних веществ от концентрации ПАВ в процессе солюбилизации (рис. 9) [177] также свидетель- [c.38]

Процессы скачкообразных взаимопревращений мицеллярных структур находят отражение на кривых концентрационной зависимости различных свойств мицеллярных растворов ПАВ. Б частности, отчетливо обнаруживается переход от сферических мицелл к асимметричным несферическим [c.44]

Так как в полуколлоидных системах одновременно находятся молекулы, ионы и разнообразные комплексы в виде мицелл различной дисперсности, то эти системы следует рассматривать как полидисперсные. Они одновременно проявляют свойства, характерные для истинных растворов и для типичных золей. [c.154]

Вопрос об истинных значениях массы молекул асфальтенов, или об их молекулярном весе, имеет принципиальное научное значение для понимания важнейших физических свойств самых сложных по химическому составу и наиболее высокомолекуляр-ных по размерам молекул неуглеводородных составляющих нефти. Не менее важное значение имеет и знание истинных величин их молекулярных весов для решения вопроса о химической структуре и физическом строении этих твердых аморфных компонентов нефти. Неудивительно поэтому, что разработкой методов определения молекулярных весов асфальтенов и установлением связи между размерами их молекул и рядом фундаментальных физических их свойств, прежде всего реологическими свойствами и растворимостью, с образованием как истинных, так и коллоидных растворов, занимались многие исследователи на протяжении более 50 лет. Накоплен большой экспериментальный материал по изучению молекулярных весов смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, из тяжелых остатков продуктов переработки, из природных асфальтов. Если для нефтяных смол нет существенного расхождения в значениях молекулярных весов, полученных разными исследователями (обычно значения молекулярных весов лежат в пределах 400—1200), то для асфальтенов уже можно наблюдать большие расхождения. Данные, полученные различными методами, лежат в весьма широких пределах от 2000—3000 до 240 000—300000. Совершенно ясно, что самые низкие значения должны быть отнесены к собственно молекулам асфальтенов, т. е. истинным молекулярным их величинам. Значения же молекулярных весов в пределах от 10000 до 300 ООО соответствуют надмолекулярным частицам асфальтенов, т. е. ассоциатам молекул асфальтенов различной степени сложности. Значения молекулярных весов этих ассоциатов, или мицелл, зависят от многих факторов, но прежде всего от растворяющей способности и избирательности применяемых растворителей и концентрации асфальтенов в растворах. Весьма существенно на значениях найденных молекулярных весов частиц сказываются чистота и степень разделения по размерам молекул [c.69]

Растворы полноценных ПАВ являются коллоидными, так как им присущи основные признаки коллоидного состояния — коллоидная дисперсность и двухфазность. В отличие от обычны с коллоидных систем они термодинамически равновесны и образуются самопроизвольно, в связи с чем раньше их называли полуколлоид-ными растворами. Благодаря наличию мицеллярных структур растворы полноценных ПАВ обладают особыми свойствами. Они способны обеспечивать коллоидное растворение практически нерастворимых лиофобных веществ (солюбилизация). Например, водные растворы мыл способны солюбилизировать различные углеводороды. Солюбилизация происходит в результате перехода углеводородов во внутреннюю часть мицелл. Солюбилизация играет существенную роль в эмульсионной полимеризации и является одной из причин моющего действия полуколлоидов. [c.119]

Сторонники коллоидно-мицеллярного строения угольного вещества считают, что структурной единицей, определяющей различные свойства углей, является мицелла 64]. [c.258]

Швеи [19] считает маловероятным, чтобы все поверхностноактивные вещества с их различными свойствами имели одну и ту же форму мицелл. [c.16]

Существенно различие влияния мицеллообразования в системах с ОП-7 и пальмитатом калия можно объяснить, исходя из представлений о различном строении и, соответственно, различных свойствах мицелл, образующихся в растворах этих веществ. Так как молекулы ОП-7 имеют сравнительно небольшой гидрофобный конец, то мицеллообразование мало снижает склонность молекул к адсорбции на поверхности раздела фаз. При извлечении ПАВ концентрация его в растворе непрерывно понижается и в конечном итоге переходит ККМ, что, на первый взгляд, должно было бы привести к непрерывному увеличению степени извлечения ПАВ из раствора по мере увеличения [c.94]

Влияние различных добавок на солюбилизацию обусловлено воздействием их на свойства мицелл (размер, форму, степень диссоциации и гидратации полярных групп). [c.84]

Так же как и в коллоидных растворах ПАВ, в реальных растворах высокомолекулярных соединений в равновесии находятся макромолекулы и их ассоциаты — мицеллы. Крайними случаями этого равновесия являются идеальный молекулярный раствор и лиофобный золь. Между ними возможны различные переходные системы, обладающие одновременно свойствами коллоидных систем и молекулярных растворов. Для таких систем предложен термин — молекулярные коллоиды. При обычных условиях растворы высокомолекулярных соединений по своим [c.254]

Солюбилизация. Интересным и важным свойством водных растворов ПАВ, в которых присутствуют мицеллы, является их способность растворять значительные количества нерастворимых в воде углеводородов типа бензола или гептана, различных масел и олео-фильных твердых веществ, молекулы которых внедряются внутрь мицелл (см. рис. 28.1, ( ). [c.444]

Появление в растворе анизометричных коллоидных частиц, существование которых впервые предположил Мак-Бен, экспериментально фиксируется рядом методов оптическими, рентгенографическими, реологическими. Так, например, при течении растворов ПАВ, содержащих мицеллы Мак-Бена, наблюдаются отклонения от уравнения Ньютона (см. гл. XI). Структура ленточных и пластинчатых мицелл, образованных параллельно упакованными молекулами ПАВ, идентична бимолекулярному слою. Поверхностные свойства анизометричных (и особенно ленточных) мицелл оказываются неодинаковыми на различных участках на плоских участках, где плотность полярных групп выше, чем на концевых, углеводородное ядро в большей степени экранировано от контакта с водной фазой, тогда как концевые участки проявляют меньшую гидрофильность, чем плоские. При дальнейшем увеличении общего содержания ПАВ в системе (или, что то же, уменьшении содержания воды) уменьшается подвижность мицелл и происходит их сцепление, в первую очередь, концевыми участками 3. Н. Маркиной и сотр. показано, что при этом образуется объемная сетка — коагуляционная структура (гель), с характерными для таких структур механическими свойствами пластичностью, прочностью, тиксотропией (см. гл. XI). [c.230]

Стабилизующее действие ПАВ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности. Вследствие высокой поверхностной активности концентрация ПАВ в поверхностном слое в десятки тысяч раз превышает объемную концентрацию. В адсорбционных пленках, так же как и в мицеллах ПАВ, происходит ассоциация неполярных групп. Строение адсорбционного слоя зависит от природы ПАВ и межфазной поверхности, степени заполнения поверхности, введения в среду различных добавок. Изменение строения адсорбционного слоя отражается на его защитных свойствах. [c.410]

Пептизации асфальтенов способствует то обстоятельство, что при нагревании смолы растворяются в маслах. Мицеллы могут быть агрегированы и пептизированы в различной степени, и в зависимости от этого образуют коллоидные системы с разными физическими свойствами — золи, золи-гели, гели (табл. 36), [c.64]

Амфифильные соединения весьма активны на различных поверхностях раздела и способны к образованию агрегатов в растворе. Эти характерные для ПАВ свойства широко используются во многих процессах — флотации, стирке, добыче нефти, производстве красок, покрытий, смазок и напылительных составов. Кроме того, мицеллы в растворах и агрегаты, присутствующие на поверхностях, составляют уникальную микросреду, которая может быть использована для контроля над многими процессами на недостижимом в макроскопических системах уровне. Это делает ПАВ потенциальными участниками современных способов разделения и схем реакций (магнитно-изотропное разделение, преобразование солнечной энергии, катализ и синтез полимеров). [c.201]

Совокупность данных, полученных различными методами, приводит к следующим выводам 1) многообразные свойства растворов ПАВ не могут быть объяснены на основе признания только одного типа мицелл 2) мицеллярные структуры. абильны, и изменение условий (концентрации, температуры,"природы и количества введенных добавок) приводит к их взаимным переходам и превращениям. [c.40]

Реальность существования мицелл в водных растворах ПАВ доказана исследованием различных физико-химических свойств водных растворов мыл. Мицеллярное состояние мыла в растворе определяется строением его молекул, температурой, значением pH и наличием добавок. [c.16]

Физическая химия полимеров как самостоятельная область химии высокомолекулярных соединений развилась в 40-е годы на базе классической коллоидной химии [29], традиционным предметом исследования которой были, в частности, лиофильные коллоиды — природные полимеры [30]. Отказ от ряда представлений классической коллоидной химии и учет специфики строения высокомолекулярных соединений стимулировали интенсивное развитие исследований их структуры, физико-химических и механических свойств. Однако дальнейшее развитие представлений о структуре полимеров и свойствах их растворов вновь привело к необходимости рассмотрения гетерогенности этих систем на молекулярном и надмолекулярном уровнях, выражающейся в существовании различных степеней порядка в расположении макромолекул даже в аморфной фазе, существовании многофазных полимерных систем, наличии агрегатов или ассоциатов (мицелл) в термодинамически устойчивых растворах [31]. [c.9]

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, характеризующий закономерности солюбилизации и влияние на нее различных факторов. Однако его теоретическое обобщение и истолкование наталкивается на значительные трудности. Пока не удается не только количественно в общем виде описать процесс солюбилизации, но иногда и качественно предсказать его особенности для ряда систем. Это обусловлено многообразием факторов, влияющих на солюбилизацию, и ее сложной зависимостью от свойств, строения, молекулярной природы ПАВ, солюбилизата и растворителя. Дополнительное осложнение вносит то, что многие факторы, например добавки полярных и неполярных веществ, температура и др., оказывают влияние на ККМ, размер и форму мицелл, что, в свою очередь, влияет на внутримицеллярную растворимость. [c.79]

Влияние pH среды. Поверхностные молекулы ядер мицелл различных коллоидных систем могут обладать кислотными, основными и амфотерными свойствами. Коллоидные системы, отвечающие этим свойствам, назьшаются соответственно ацидоидами, базо-идами и амфолитоидами. Например, поверхностные молекулы ядер мицелл ацидоида кремниевой кислоты [c.348]

Наряду сработами в области общей теории мицеллообразования и строения мицелл, значительное число исследований было посвящено изучению свойств мицелл различных поверхностноактивных веществ. Некоторые их этих работ имели целью установить зависимость между химической структурой поверхностноактивных веществ и свойствами образуемых ими мицелл. [c.314]

Биомембрана — это совокупность липопротеидных мицелл, способных выполнять разнообразные физико-химические функции. Сейчас установлено, что близкие по своей морфологии биомембраны клетки содержат богатый набор мицелл, существенно отличающихся по составу, строению и свойствам. Это делает невозможным использовать для моделирования свойств биомембран однотипно построенные системы, но заставляет изучать отдельно липид-липидные, липид-белковые и межбелковые взаимодействия в монослоях и мицеллах различного химического состава и строения. [c.283]

Величина ККМ — важная коллоидно-химическая характеристика ПАВ. Она связана с олеофильно-гидрофильным балансом молекул ПАВ, характеризует их склонность к образованию мицеллярных структур и в известной степени служит мерой олеофильности этих структур. Величина ККМ зависит как от особенностей молекулярного строения ПАВ, так и от внешних факторов — температуры, давления, присутствия в растворе электролитов, полярных и неполярных органических веществ и т. д. Закономерности влияния различных факторов на ККМ и свойства мицелл представляют интерес и с точки зрения развития теории мицеллообразования, и в практическом отношении, поскольку их изучение открывает возможности регулирования коллоидных свойств растворов ПАВ путем направленного изменения их молекулярной структуры, а также за счет различных добавок. [c.58]

Физические явления, связанные с действием различных присадок, понижающих температуру застывания, можно разграничить на 1ве"категории. Часть присадок, к числу которых можно отнести парафлоу и нефтяньГё нейтральные смолы, влияет на понижение темп атуры кристаллизации парафинов в маслах. Другие присадки, не дающие йСТИ растворов с маслом, а только тонко диспергирующиеся в нем или выделяющиеся при охлаждении масла в виде мицелл, обладая полярными свойствами, служат центрами кристаллизации парафинов, В результате, вокруг такой мицеллы образуется крупный агрегат кристаллов парафина, что приводит к меньшему связыванию кристаллической сеткой парафинов жидкой фазы и увеличению ее подвижности и, следовательно, к понижению температуры засты ания масла. [c.243]

Шелк Шардонне, медно-аммиачный шелк и вискозный шелк в химическом отношении представляют собой регенерированную, пере-осажденную целлюлозу, и для них не могут совершенно бесследно пройти те различные химические воздействия, которым целлюлоза подвергается в процессе переработки. Они обладают признаками некоторого неглубокого расщепления слегка повышенной восстановительной способностью, большей гигроскопичностью и увеличенной восприимчивостью к красителям. Некоторые из этих особенностей отчасти объясняются тем, что физическое строение искусственного шелка отличается от строения волокна природной целлюлозы. Мельчайшие частицы целлюлозы, ее мицеллы, или кристаллиты, расположены в нитях искусственного шелка в большей пли меньшей степени беспорядочно, а не ориентированы вдоль оси волокна, как в природной целлю.тозе. На физические свойства волокна оказывает влияние ослабление связей между мицеллами и увеличение активной поверхности. Это приводит к повышению адсорбционной способности искусственного шелка по отношению к воде и красителям, а также к уменьшению химической и механической прочности. Устойчивость искусственных и природных волокон целлюлозы по отношению к действию ферментов тоже не одинакова волокна искусственного шелка при действии целлюлазы , содержащейся в улитках и других беспозвоночных, сравнительно легко и полно превращаются в сахара, тогда как расщепление природной клетчатки (хлопка) происходит значительно медленнее. [c.465]

Влияние мицелл ПАВ на химические реакции обусловлено их свойством сорбировать (связывать) различные низкомолекулярные вещества. В силу псев-дожидкого строения мицелл связывание носит характер распределения низкомолекулярного вещества между мицеллярной и водной фазами и может быть охарактеризовано константой распределения Р [c.115]

Спектроскопические методы позволяют обнаружить различные тонкие особенности взаимодействия солюбилизата с мицеллами, обусловленные их структурой и свойствами. Так, по данным ПМР-спектроскопни изопропилбензол солюбилизируется не в ядре мицеллы цетилтриметиламмонийброми-да (ЦЕТАБ), как это свойственно углеводородам, а в поверхностном слое, причем изопропильная группа погружена в углеводородное ядро, а слабо гидрофильное ароматическое кольцо ориентировано к гидратированному слою мицеллы. Этим же методом найдено, что бензол, Ы, М-диметил-анилин и нитробензол при их малых концентрациях солюбилизируются на поверхности мицеллы ЦЕТАБ, вытесняя с нее воду, а при повышении концентрации начинают погружаться в углеводородные слои мицелл. Полициклические углеводороды (нафталин, антрацен) по данным УФ-спектро-скопии солюбилизируются в мицеллах ионогенных и неионогенных ПАВ таким образом, что часть молекулы находится вблизи полярных групп ПАВ на поверхности мицеллы, а остальная часть погружена в неполярное углеводородное ядро. [c.72]

Отсутствие текучести — основное свойство, характеризующее студень, при большом избытке растворителя можно объяснить образованием пространственной сетчатой структуры, построенной из макромолекул или агрегатов макромолекул полимера, соединенных достаточно прочными связями. В отличие от структур, образованных мицеллами лиофобных золей, эти связи могут возникать между любыми частями гибких макромолекул, а не только между их концевыми группами. В ячейках такой пространственной структуры находится низкомолекулярная жидкость. Связи между макромолекулами или их arpe гатами могут иметь различную природу. Как правило, они возникают между несольватированными участками макромолекул и являются результатом взаимодействия полярных групп, т. е. могут быть химическими связями, в том числе водородными. Если полимер содержит ионогенные группы, несущие противоположные заряды, возможно и электростатическое взаимодействие. [c.266]

Очень ценные сведения можно получить сопоставлением кинетики роста обычных черных пятен и черных пятен в многослойных пленках, стабилизированных одним и тем же ПАВ в одинаковых растворителях. Своеобразие кинетики утончения (образование ореола линзочек вокруг растуш его пятна, постоянство толщин пленок различных порядков, кратных толщине двух монослоев), очевидно, является следствием того, что черные многослойные пленки утрачивают свойства обычной ньютоновской жидкости и представляют собой твердообразные слоистые структуры в виде пластинчатых мицелл большой протяженности (типа смектической жидкокристаллической фазы). Наиболее вероятно, что такие структуры появляются при определенной концентрации ПАВ в объемной углеводородной фазе, затем при попадании в пленку они перестраиваются и упорядочиваются в процессе утончения. На их возникновение может оказывать промотирующее воздействие близость межфазных границ с водной фазой. Условия и причины возникновения этих структур в объеме в сопоставлении с многослойностью в углеводородных пленках еще не исследовались. Однако существование глубокой аналогии между свойствами [c.154]

Для адсорбции органических веществ из водных растворов должны применяться прежде всего углеродистые пористые материалы (различные типы активированных углей) либо органические синтетические сорбенты. Полярные гидрофильные материалы — глины, силикагели, алюмогель и гидраты окислов — для адсорбции веществ из водных растворов практически непригодны, так как энергия взаимодействия их с молекулами воды почти равна или превышает энергию адсорбции молеюул органических соединений. Однако, если в водном растворе молекулы или ионы образуют крупные ассоциаты как, например, ионы и молекулы синтетических поверхностно-активных веществ с длинными цепями углеводородных радикалов или ионы прямых красителей в присутствии минеральных солей, то энергия адсорбции таких ассоциатов или мицелл значительно превышает энергию связи молекул воды с поверхностью даже наиболее гидрофильных материалов. Поэтому синтетические поверхностно-активные вещества (моющие, эмульгаторы и т. п.), прямые красители и другие соединения, обладающие свойствами коллоидных электролитов, хорошо поглощаются из мицеллярных растворов не только гидрофобными сорбентами типа активированных углей и синтетических смол, но и кр(упнопористыми гидрофильными материалами, особенно гидратами окислов алюминия и железа. Последним для сорбции коллоидных ассоциатов следует отдать предпочтение, так как у самых крупнопористых обесцвечивающих углей марок ОУ лишь около 20% поверхности пор доступно для крупных мицелл синтетических моющих веществ, гуминовых кислот или прямых красителей, тогда как практически вся поверхность крупных пор свежеосажденных гидратов окислов алюминия и железа доступна для мицелл этих соединений. [c.99]