Мицеллы, изучение структуры методами

Динамические методы светорассеяния хорошо зарекомендовали себя при изучении структуры мицелл и их взаимодействия между собой [27, 52, 67], в частности казеиновых мицелл [51, 54]. Аналогичными методами изучают также везикулы [93, 119]. [c.548]

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]

Способность мицелл ионных ПАВ солюбилизировать значительные количества углеводородов, как и ряд других особенностей их поведения, заставила предположить, что неполярное ядро мицеллы должно иметь структуру, близкую к структуре углеводородной жидкости. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в результате изучения мицеллярных растворов ПАВ методом ядерного (протонного) магнитного резонанса [122, 124]. [c.18]

Современная физическая органическая химия, развитие которой происходит одновременно с появлением новых и совершенствованием уже имеющихся методов физико-химического исследования, несмотря на относительную молодость, успела не только развиться в большую самостоятельную область знания, но и неузнаваемо изменить лицо органической химии. Поиск новых синтетических методов и синтез новых структур теперь во многом основан на тех знаниях о механизмах реакций, о связи между строением и реакционной способностью, которые накопила и обобщила физическая органическая химия. В настоящее время эта область переживает период бурного развития появление новых методов стимулировало развитие новых представлений, иногда дополняющих, а иногда и изменяющих существующие классические теории. Достаточно указать на развитие представлений о роли одноэлектронных переносов в органических реакциях в связи с появлением метода и теории химической поляризации ядер. Наряду с углублением наших знаний в уже известных областях, происходит рождение и становление новых областей физической органической химии, которые, развивая самостоятельную тематику, начинают через определенный период времени оказывать влияние на наши представления о строении органических соединений и механизмах органических реакций. Много новых и интересных данных принесли работы в области масс-спектрометрии оказалось, что результаты, полученные при изучении действия радиации на химические соединения, могут быть полезны для исследования реакционной способности радикальных частиц, а гомогенный катализ может быть дополнен интересным разделом — катализом мицеллами. [c.5]

Свойства целлюлозы определяются не только строением ее отдельных цепных молекул, но и взаимным их расположением, т. е. надмолекулярной и морфологической структурой волокна. Изучение строения целлюлозного волокна в основном при помощи физических методов исследования (метода двойного лучепреломления, микроскопии и электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии, рентгенографии и электронографии) привело к созданию теории ориентированного (аморфно-кри-сталлического) строения целлюлозы. В клеточных стенках древесины целлюлоза находится в виде тончайших волоконцев — целлюлозных микрофибрилл. Длинные цепные молекулы целлюлозы проходят вдоль микрофибрилл на ряде участков ориентированно (т. е. параллельно друг другу и на близких расстояниях), а на ряде других участков их ориентация менее совершенна. Участки целлюлозы, в которых существует совершенный порядок в трех пространственных направлениях (т. е. совершенная ориентация), называют ориентированными участками, кристаллитами, или мицеллами (в современном понимании). Длина этих участков около 500—600 А, ширина 50— 100 А. Участки, в которых совершенный порядок отсутствует и сохраняется лишь общая продольная направленность цепей, называются неориентированными, или аморфными (рис. 35). Ориентация цепей в кристаллитах поддерживается за счет сил межмолекулярного взаимодействия — сил Ван-дер-Ваальса и, [c.67]

Строение всякого тела онределяется пространственным расположением составляющих его элементарных структурных единиц. Коллоиды, построенные из мицелл или макромолекул, вследствие неплотной упаковки структурных единиц являются пористыми телами изучение строения таких тел возможно только путем сопоставления структурных характеристик. Наиболее полно оно достигается при помощи сорбционных методов. Структура пор кокса, являющихся межмицеллярными пространствами и изъянами кристаллической решетки отдельных структурных агрегатов, размеры и свойства поверхности этих пор и их взаимное изменение в процессе образования кокса характеризуют строение тела кокса. На этом основании нами и были применены сорбционные методы для изучения строения готового кокса и в процессе его образования. Относительное изменение размеров внутренней поверхности кокса определяли по теплоте смачивания, тонкую пористую структуру кокса — по сорбции им паров различных жидкостей. [c.160]

Последние годы характеризуются интенсивными исследованиями структуры высокомолекулярных соединений. Одной из причин, обусловившей внимание исследователей к этой области, является открытие монокристаллов, обнаруженных при кристаллизации полимеров из растворов. Изучение особенностей строения монокристаллов наряду с исследованием структуры в блоках заставило отказаться от старых представлений кристаллических полимеров в виде бахромчатых мицелл. На смену этим представлениям была выдвинута модель дефектного кристалла. Согласно этой модели и в соответствии с экспериментальными данными, в полимерах при кристаллизации возникают хорошо развитые индивидуальные кристаллические образования в виде фибрилл, сферолитов, пластинчатых монокристаллов и т. п., причем размеры их намного превышают размеры макромолекул. Следующим важным этапом было установление влияния надмолекулярной организации на физикохимические свойства кристаллических полимерных материалов. Это в свою очередь заставило детально исследовать процессы развития кристаллических структур и привело к разработке методов и путей регулирования надмолекулярной структуры. [c.5]

Метод ЯМР- Р имеет некоторые преимущества перед протонным магнитным резонансом при исследовании молекулярного окружения, поскольку химический сдвиг ядер более чувствителен к окружению. Этот метод был с успехом применен для изучения структуры и свойств мицелл детергентов на основе фторированных карбоновых кислот [38, 39, 81, 116]. По химическим сдвигам F были определены точные значения ККМ соединений типа СРз(СН2)пСООНа п = 8, 10, 11), а также химические сдвиги неассоциированных ионов этих мыл и ионов в мицеллах. Химический сдвиг группы СРз оказался характеристическим свойством мицеллярной среды, и сопоставление этой величины для мицелл фторированных мыл и СРз(СН2)8СРз в различных растворителях показало, что вода в заметных количествах проникает внутрь мицеллы. Этот вывод согласуется с наблюдаемым сдвигом в сторону сильных полей резонансного сигнала группы СРз в мицеллах в присутствии солюбилизованного бензотрифторида, что, по-видимому, обусловлено вытеснением молекул воды, и с величинами химических сдвигов солюбилизованного бензотрифторида [38]. В последующих работах этой серии показано, что ККМ фторированных ПАВ проходит через минимум ири температуре 18—60 °С и что степень проникновения воды в мицеллы слабо увеличивается с ростом температуры [39]. Позднее тем же методом было показано, что мочевина, ацетон и ацетамид также включаются в мицеллы СРз(СН2)ц050зЫа [81]. [c.236]

Представленный материал содержит теоретические и практичео-кие аспекты процессов мицеллообразования, солюбилизации и образования микроэмульсий. В ней собраны последние теоретические и экспериментальные исследования, выполненные учеными разных специальностей. Отчетливо видно, что многие рассматриваемые проблемы, находятся на стыке наук. Отдельные главы охватывают истс рию вопроса, применение и свойства мицелл, термодинамику и кинетику мицеллообразования, быстрые процессы при участии мицелл, теорию равновесия мономер-мицелла и процессы последовательной агрегации. Обсуждаются последовательная агрегация и концепция ККМ мицелл ообразование ионных и неионогенных ПАВ в водных и неводных средах мицеллы как модельные системы мицеллы и добыча нефти смешанные мицеллы применение спектрюскопических методов для изучения механизмов реакций и взаимодействий е мицеллярных системах мицеллярный катализ различных реакций солюбилизация полярных и непол фных веществ образование и структура микроэмульсий и реакции в микроэмульсионных системах. [c.10]

В качестве ПАВ для исследования бцли взяты сульфонаты нефти. Для изучения структуры таких мицеллярных растворов применялись различные физико-химические методы, такие, как кондуктометрия, светорассеяние, поверхностное натяжение, вискозиметрия и ЯМР высокого разрешения. Было показано, что минимум межфазного натяжения и максимум электрофоретической подвижности наблюдаются при одной и той же концентрации ПАВ. Размер мицелл увеличивается с ростом концентрации соли. Ассоциация ПАВ и полймерной молекулы сильно влияет на реологические и поверхностные свойства мицеллярных растворов. Обсуждены некоторые аспекты мицеллярных растворов, а именно адсорбция, влияние электролитов и со-растворителей, фазовое равновесие между нефтью и солевым раствором, реология и взаимодействие полимер - ПАВ. [c.63]

Долгое время ученым не давали покоя явления капиллярности и смачивания, а также множество других вопросов — например, что является причиной возникновения изгибов на графике зависимости поверхностного натяжения от концентрации Позднее в изучении эмульсий растворов ПАВ и подобных систем стали применяться более совершенные методы исследования, были открыты новые типы мицелл, полумицелл и другие структуры. Теоретические основы для дальнейших исследований были заложены Гиббсом и Лэнгмюром. Макбейн предложил новые методы изучения адсорбции, а Гриффин — гидрофильно-липофильного баланса. В настоящее время разработкой новых соединений, обладающих поверхностной активностью, занимается огромное число химиков. [c.11]

Разработан новый метод определения молекулярных весов высокомолекулярных соединений. Вследствие коллоидного характера этих веществ или их производных в растворенном состоянии измерение вязкости оказалось наиболее подходящим приемом определения молекулярных весов многих природных и синтетических высокомолекулярных соединений. Химическим определением характера концевых групп высокополимерных молекул полиоксимети-лена установлено, что эти молекулы построены таким же образом, как и молекулы низкомолекулярных соединений с преобладанием в молекуле цепей, т. е. молекулы имеют нитеобразную форму. Это было применено к изучению многих синтетических высоко полимер ных веществ и послужило основанием для определения структуры природных высокомолекулярных веществ. На основании крио ско пи ческих и осмотических определений молекулярного веса, а также гидрсгенизации и получения производных или переосаждения высокомолекулярных молекул было сделано заключение, что частицы полимеров не большие мицеллы, а молекулы в смысле классической органической химии. Дальнейшее исследование полимерных соединений направляется на выяснение 1) элементарных частиц (мономерных молекул), образующих полимер, 2) типа связи и 3) размера, а также формы частиц. [c.654]

Мицелла может рассматриваться как мономолекулярный спой, замкнутый сам на себя. Мицеплярные системы поэтому особенно полезны при постановке и разрешении многих проблем, касающихся структуры микроокружения в системах с развитой поверхностью раздела других типов.и мембран [42]. Главное достоинство мицелляр— ных систем в этом отношении [12, 63] состоит в относительной легкости применения различных экспериментальных методик, используемых ггри изучении растворов, но трудноприменимых к реальным поверхностям раздела или мембранам. Особенно продуктивны различные спектроскопические методы. [c.23]

Как известно, метод ЯМР оказался эффективным подходом для изучения динамических аспектов структуры ионных [6 - 9] и неионных [10—13] мицеллярных растворов. Изменения химических сдвигов, ширины линий и вр>емен спи -решеточной релаксации дают д -тальную информацию относительно подвижности в мицелле различных частей углеводородных цепей. На рис. 17.2 приведен типичный спектр ЯМР Н мицеллярного раствора игепала ССи.630 в 0 0и дана идентификация различных пиков сйектра. Видны частично разрешенные сигналы алкильных и арильных прогонов, тогаа [c.310]

В настоящее время большее распространение получает взгляд на каменный уголь как на коллоидную систему мицеллярной структуры мицеллы представляют собой агрегаты высокомолекулярных органических соединений. К такому взгляду на природу каменного угля приводят прежде всего углепетрографические исследования [1], а затем изучение взаимодействия каменных углей в условиях растворения с химически активными веществами [2—4]. Естественно, что указанное представлег1ие о каменных углях вызывает потребность в разработке методов исследования их коллоидн о-химической пр ироды и технологических овойств, отвечающих это1му лредставлению. [c.264]

Первые широкие исследования морфологии таких систем были предприняты Сколиосом и сотр. [71, 72]. Они изучили блок-сополимеры А В М 14 ООО полистирола с полиоксиэтиленом. Полимеры растворяли в нитрометане — хорошем растворителе для поли-оксиэтилена, но плохом для полистирола — или в бутилфталате, который растворяет полистирол и осаждает полиоксиэтилен. Полученный гель изучен методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Из полученных данных следует, что в нитрометане образуются цилиндрические мицеллы, а в бутилфталате — ламелли. Эти структуры схематически изображены на рис. 11.19, причем размеры домен мезомерных фаз колеблются в пределах 100—300 А в зависимости [c.89]

Кроме преимуществ, связанных с возможностью широко варьировать структуру и состав липидных и липопротеидных частей модельной мицеллы, эти системы удобны и тем, что в небольших объемах возникают относительно большие липопротеидные поверхности. Это позволяет применить для их изучения многие обычные физико-химические методы исследования. Обзор результатов, [c.284]

Вопрос о применении флюоресцентной микроскопии для изучения коллоидных систем был рассмотрен Гаузером я Фрошем [27]. Эти авторы, между прочим, предложили для облегчения изучения коллоидных систем добавлять к последним флюоресцирующие вещества При исследовании ориентации мицелл и спиральной структуры ряда естественных и искусственных целлюлозных волокон использовалось явление поляризации и дихроизма флюоресценции сильно флюоресцирующих красителей прямого крашения, адсорбированных на текстильном волокне. Пригодными для этого метода оказались тиофлавин 8 и прочный диазо-желтый-26 [28]. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология