Определение критической концентрации мицеллообразования в растворах поверхностно-активных веществ

Особый интерес представляют коллоидные поверхностно-активные вещества. Именно они в первую очередь понимаются под термином ПАВ. Главной отличительной особенностью этих веществ является способность образовывать термодинамически устойчивые (лиофильные) гетерогенные дисперсные системы (ассоциативные, или мицеллярные, коллоиды). К основным свойствам коллоидных ПАВ, обусловливающим их ценные качества и широкое применение, относятся высокая поверхностная активность способность к самопроизвольному мицеллообразо-ванию —образованию лиофильных коллоидных растворов при концентрации ПАВ выше некоторого определенного значения, -называемого критической концентрацией мицеллообразования (ККМ) способность к солюбилизации — резкому увеличению растворимости веществ в растворах коллоидных ПАВ вследст- [c.335]

Одним из распространенных для изучения агрегации в водных растворах поверхностно активных веществ является метод измерения электропроводности, основанный на том, что подвижность отдельных ионов заметно отличается от подвижности агрегированных, и при наступлении начала образования агрегатов— критическая концентрация мицеллообразований (ККМ) происходит резкое изменение электропроводности. Исследуемые растворы готовили на бидистиллированной воде, разбавляя исходный раствор определенное число раз. Все измерения проводили через сутки после приготовления растворов. Электропроводность озвученных растворов измеряли через 2 мин после ультразвуковой обработки. [c.394]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) способствуют снижению поверхностного (межфазного) натяжения вследствие адсорбции и ориентации молекул на поверхности раздела фаз. Они характеризуются незначительной величиной максимально возможной концентрации их в растворе в молекулярной форме, способностью образовывать мицеллы выше определенной, так называемой критической концентрации мицеллообразования (ККМ), связанной с уменьшением свободной энергии системы, а также солюбизацией водонерастворимых веществ внутри мицелл. ПАВ в основном являются органическими соединениями, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) группы атомов. Гидрофильные группы способствуют растворению ПАВ в воде, а гидрофобные (в основном углеводородные)—в неполярных средах. При адсорбции дифильных молекул гидрофильные группы атомов ориентируются в сторону полярной (например, водной) фазы, а гидрофильные — в сторону неполярной (углеводородной) фазы. [c.160]

Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) характеризует одно из важнейших свойств поверхностно-активных веществ — образование мицеллярных растворов. Она является энергетической характеристикой равновесия ассоциации молекул ПАВ в растворе. Поэтому определение ККМ важно как для технологических целей, так и для коллоидно-химического изучения структуры растворов ПАВ. [c.14]

Примерами гидрофильных золей, теряющих устойчивость лищь в концентрированных растворах электролитов, являются золи серы, оксидов и гидроксидов металлов и других соединений, дисперсная фаза которых сильно гидратирована за счет образования водородных связей с молекулами воды. Исследования стабильности и электрокинетического потенциала ряда гидрофобных золей (галогенидов серебра, сульфидов мышьяка и сурьмы), к которым были добавлены неионогенные поверх-ностно-активные вещества (оксиэтилированные эфиры этиленгликоля), показали, что образовавшиеся при этом дисперсии также представляют собой типичные лиофильные коллоидные растворы. Краснокутская и Сапон обнаружили, что с увеличением содержания ПАВ в растворе устойчивость золей в определенной области концентраций реагента возрастает настолько, что коагуляция наступает только в высококонцентрированных растворах солей. Таким образом, гидратированные молекулы неионных ПАВ, адсорбируясь на гидрофобных коллоидных частицах, превращают их в гидрофильные. При действии электролитов с однозарядными противоионами очень малые добавки ПАВ вызывают эффект сенсибилизации. При коагуляции высокоустойчивых коллоидных растворов, стабилизированных ПАВ, заряд противоионов, как у всех гидрофильных золей, не имеет существенного значения. Гидрофилизи-рованный золь становится чувствительным к совместному действию дегидратирующих агентов (например, этилового спирта или повышенных температур) и небольших количеств солей. Концентрация ПАВ, вызывающая превращение гидрофобного золя в гидрофильный, снижается с увеличением длины оксиэтиленовой цепи и углеводородного радикала молекулы ПАВ, но не связана с критической концентрацией мицеллообразования поверхностно-активного соединения. [c.23]

Наиболее простым и широко распространенным методом является определение изменения окраски растворов, содержащих поверхностно-активное вещество и соответствующий краситель при достижении концентрации мицеллообразования. Для определения критической концентрации мицеллообразования анионактивных веществ применяют пинацианолхлорид и родамин 6 С, а для определения критической концентрации мицеллообразования катионактивных веществ — эозин и флуоресцеин. [c.22]

Второе определение поверхностной активности особенно удобно для МПАВ, т. е. для полуколлоидных ПАВ в водном растворе, так как в этом случае Ст — критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Для индивидуальных МПАВ, т.е.для однокомпонентного растворенного вещества, ст = ст остается постоянным при дальнейшем увеличении концентрации, так как концентрация молекулярно- или ионно-растворенного МПАВ остается далее постоянной, а весь избыток вводимого в раствор вещества непрерывно идет на увеличение числа мицелл—- частиц образующейся новой коллоидной фазы в равновесии с истинным раствором (рис. 1). [c.10]

Мицеллообразование в разбавленных растворах развивается в очень узкой области концентраций, в которой наблюдается резкое изменение не только объемных свойств этих растворов (плотность, электропроводность), но и поверхностных (моющее действие, поверхностное натяжение) (рис. 9.5). Поэтому изменение любого из этих свойств может быть положено в основу определения критической концентрации мицеллообразования, играющей важную роль при оценке поверхностно-активных веществ. [c.477]

Для всех синтетических и большей части природных поверхностно-активных веществ характерна ассоциация молекул или ионов в мицеллы, достигающие коллоидных размеров, если концентрация раствора превышает некоторую величину, называемую критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Дальнейшее увеличение концентрации раствора в определенных пределах существенно не изменяет степени ассоциации молекул (или ионов) ПАВ. При еще более высоких концентрациях происходит перестройка мицелл и их быстрый рост и, наконец, образование осадка или расслаивание раствора. [c.13]

Разработан ряд ИСЭ для определения ионных поверхностно-активных соединений [18, 31, 36, 55—57, 95, 131, 160, 178, 225]. Мембрана такого электрода состоит из иона соответствующего соединения и подходящего иона ионообменника. Электроды используют в основном для определения критической концентрации мицеллообразования и изучения других процессов агрегации в растворах поверхностно-активных солей. ИСЭ, чувствительный к поверхностно-активным веществам, применен также для исследования взаимодействия различных анионных поверхностно-активных соединений с бычьим альбумином [178]. В качестве обзора см. [18а]. [c.231]

Критическая концентрация мицеллообразования — важная величина для каждого детергента. Необходимо отметить, что ККМ — это не точное значение концентрации, а некоторый узкий интервал концентраций, в котором начинается мицеллообразование. Для определения ККМ используют методы, основанные на регистрации изменений свойств раствора. Появление мицелл сильно увеличивает рассеяние света раствором, а сами мицеллы становятся наблюдаемыми в ультрамикроскоп. На кривых зависимости осмотического давления, а также электропроводности раствора от концентрации поверхностно-активного вещества наблюдаются изломы, [c.143]

К таким определениям относится критическая концентрация мицеллообразова-ния. Несмотря на то что в нефтяных системах мицелла — понятие условное, и даже в некоторой степени неприемлемое, именно этот термин употребляется для описания изменения свойств нефтяных систем при изменении концентрации дисперсной фазы. Критической концентрацией мицеллообразования в классическом определении считается концентрация поверхностно-активного вещества в растворе, при которой наблюдается резкий рост образования мицелл, фиксируемый по изменению свойств раствора. В нефтяных системах под критической концентрацией мицеллообразования, понимают значение концентрации дисперсной фазы, или некоторой добавки в систему, выше которой в системе наблюдается лавинообразный рост числа структурных образований, который фиксируется по изменению физико-химических свойств системы. [c.27]

Для границ раздела газ - жидшсть и жидкость - жидкость можно экспериментально определить зешисимость поверхностного натяжения (или межфазного натяжения) от концентрации. Напри мер, зависимость у / С для границы раздела системы водный раствор неорганического электролита — газ имеет вид прямой с очень небольшим наклоном (рис. 4.17, а), а для границы системы водный раствор полярного органического соединения - газ имеет вид 1фи-вой со значительным отрицательным наклоном (рис. 4.17, б, в). Первый процесс, соответствующий отрицательным значениям Г, называют отрицательной адсорбцией. Вещества, которым при малых концентрациях соответствуют большие значения Г (как на рис. 4.17, в), называют поверхностно-активными. В этом случае при концентрациях, превышающих определенную величину (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования, ККМ, о которой мы будем говорить в разд. 2 гл. 6), у остается почти постоянной. Если рассматриваются растворы ионных поверхностно-активных веществ с неорганическими солями, в уравнения (4.11) и (4.20) перед членом КТ вводят коэффициент, близкий к 2. Для классического поверхностно-активного агента (водный раствор додецилсульфа та натрия с 0,1 М ЛаО) кривая у - Ье С при низких концентрациях (2 10 10 М) обращается в прямую с наклоном Дy,/ДЬg С = - 24 мН/м. Рассчитывая Г по уравнению (4.20), полу- [c.98]

Механизм эмульсионной полимеризации. Наблюдения показывают, что водные растворы персульфата калия мутнеют при соприкосновении с парами виниловых мономеров , причем мутность появляется тем быстрее, чем лучше мономеры растворяются в воде. Это подтверждает предположение, что полимеризация происходит в водной фазе . Установление факта сильного ускорения полимеризации, особенно малорастворимых мономеров, в присутствии мицеллообразующих поверхностно-активных веществ в некоторой мере объясняет механизм эмульсионной полимеризации. Согласно теории Харкинса , развитой Смитом, Эеартом и другими , полимеризация начинается внутри насыщенных мономером мицелл, к которым водорастворимый инициатор имеет легкий доступ. По мере протекания процесса полимеризации все большее количество мономера диффундирует из эмульгированных капелек (являющихся как бы хранилищами мономера) к реакционным центрам. Это продолжается до тех пор, пока не образуется большое количество нерастворимых первичных полимерных частиц, на поверхности которых адсорбируется мицеллообразующее поверхностно-активное вещество . На определенной стадии процесса поверхность мелких частиц из-за их адсорбции на межфазных поверхностях настолько возрастает, что концентрация солюбилизирующего поверхностно-активного вещества становится ниже критической концентрации мицеллообразования. С этого момента внутримицеллярпая полимеризация прекращается и все дальнейшие реакции протекают внутри первичных полимерных частиц, насыщенных мономером. [c.441]