Форма и величина мицелл

Характер полярной группы играет существенную роль при мицеллообразовании в водных и неводных средах. Ее влияние на ККМ отражает параметр а в уравнениях (VI.53) и ( 1.54). Роль гидрофильных групп в водных растворах ПАВ заключается в том, чтобы удерживать образующиеся ассоциаты в воде и регулировать их размер. Сферическая форма ионных мицелл устанавливается, если энергия ассоциирования углеводородных цепей достаточно большая и превышает энергию электростатического отталкивания между ионными группами. Гидратация противоионов, окружающих мицеллу, способствует отталкиванию, а менее гидратированные ионы легче адсорбируются на поверхности мицелл. В связи с этим наблюдается уменьшение ККМ и увеличение мицеллярной массы для катионных ПАВ в ряду С1 <В <1 и анионных ПАВ в ряду 1Ма+<К+<Сз+. Наличие ионных концевых групп обеспечивает хорошую растворимость ПАВ в воде, поэтому для перехода ионогенных молекул в мицеллу требуется значительно больше энергии, чем для образования мицелл из неионогенных молекул. В связи с этим ККМ для ионогенных ПАВ значительно выше, чем для неионогенных, при одинаковой гидрофобности молекулы. Величина ККМ неионогенных ПАВ с полиоксиэтиленовой цепью растет с увеличением длины цепи по линейному закону. [c.347]

ФОРМА И ВЕЛИЧИНА МИЦЕЛЛ [c.458]

В зависимости от целей эксперимента в каждом конкретном случае выбирается не только определенный тип детергента, но также подбираются оптимальные условия его действия в отношении мембранного фермента (концентрация, время и температура обработки, количество мембранного материала) При выборе оптимально действующей концентрации детергентов следует помнить, что в определенных условиях они склонны к образованию агрегатов — мицелл, эффективность действия которых отличается от эффективности мономерных форм детергентов. Концентрация, выше которой происходит образование ми-целлярной формы детергентов, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Так, для неионного детергента тритона Х-100 (м. м =643 Да) и анионного детергента дезоксихолата натрия (м. м. = 420 Да) величины ККМ соответственно равны 0,24 и 5 мМ. [c.370]

Для молекул коллоидных поверхностно-активных веществ (ПАВ) характерно, с одной стороны, наличие развитого углеводородного радикала — гидрофобной неполярной части молекулы. С другой стороны, полярная карбоксильная группа является носителем сильного гидрофильного начала. Свойства коллоидных ПАВ характеризуются следующими особенностями незначительной величиной максимально возможной концентрации их в растворе в молекулярной (ионной) форме способностью адсорбироваться на поверхности раздела фаз образованием в водных растворах при концентрациях выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) коллоидных агрегатов — мицелл способностью при концентрациях выше КММ поглощать значительные количества углеводородов внутри мицелл, т. е. солюбилизировать их. [c.59]

Полиморфные превращения мицелл. Как следует из выражения (41), при заданном объеме мицеллы энергетически наиболее выгодной будет та геометрическая форма мицеллы, для которой величина [c.148]

Из двух геометрических форм мицеллы более выгодной будет та, для которой величина (54) меньше. Вместо выражения (54) можно сравнивать соотношения [c.149]

Алюмосиликатные мицеллы имеют шарообразную форму. Естественно, что и в состоянии геля эта форма сохраняется. Кроме косвенных соображений по этому вопросу имеются прямые наблюдения под электронным микроскопом [9]. Размер элементарных коллоидных частиц и их взаимное расположение в массе геля определяют пористость и величину площади поверхности готового катализатора. Условия формирования той или иной структуры алюмосиликатного катализатора в процессе застудневания золя широко изучены многочисленными авторами [10, 11]. Вкратце они сводятся, к тому, что более концентрированный золь образует гель с большей поверхностью. В нейтральной и щелочной среде получается более широкопористый гель и одновременно с большей площадью поверхности. [c.88]

Если принять, что мономер не растворяется в воде, а инициатор — в органической фазе, то в истинном водном растворе не может происходить никакой полимеризации. Первая задача эмульгатора состоит в солюбилизации части мономера в области неполярных частей мицелл, которые являются агрегатами молекул эмульгатора, существующими при концентрации последнего выше определенной критической величины, и которые сообщают раствору характерные коллоидные свойства [80—86]. Остаток мономера присутствует в виде суспензии мелких капелек. По поводу точной формы мицелл существует много противоречивых мнений, но в данном случае это не имеет большого значения определенно известно, что в мицеллах молекулы эмульгатора стремятся расположиться таким образом, чтобы их гидрофобные углеводородные концы были направлены внутрь частицы. Если в систему вводится мономер, то мицеллы расширяются, и посторонние молекулы солюбилизируются в углеводородных областях. Таким образом растворимость органического вещества сильно повышается. Важная особенность состоит в том, что сильное набухание внешних областей в воде благоприятствует диффузии водорастворимого инициатора в области, расположенные в непосредственной близости от мономера. Харкинс с сотрудниками [87—89] провели широкие рентгенографические исследования по определению размеров мицелл в различных условиях и на отдельных стадиях реакции эта работа очень важна для понимания механизма полимеризации. В идеальных условиях инициирование происходит только [c.165]

В соответствии с автокаталитической теорией Мюллера для поли-дисперсных систем частицы различной величины агрегируются скорее, чем частицы одинаковых размеров. Особенно это справедливо, если частицы золя по размерам отличаются в 30—40 раз и более, что отмечается в случае очистки воды сульфатом алюминия. Размер мицелл и первичных частиц золя удлиненной формы находится в пределах 0,0002—0,05 мкм [42], тогда как глинистые частицы имеют размер 0,1—0,05 мкм. Коагуляция первичных частиц удлиненной формы ускоряется, так как они подвержены одновременно поступательному и вращательному броуновскому движению, что увеличивает вероятность столкновения анизодиаметрических частиц. Изменение числа больших частиц можно определить по уравнению Смолуховского (1.29), а малых — по уравнению Мюллера [c.37]

Глобулярные и промежуточные структуры. Молекулярные мицеллы. Другие формы структурной жесткости проявляются в условиях, когда М. приобретают компактные или сегрегированные конформации. Указанием на такие конформации могут служить аномалии, проявляющиеся при экстраполяции, показанной на рис. 3. Как указывалось, экстраполяция величины Щ ]/М к нулевому М должна дать параметр невозмущенных размеров. Однако при наличии сил дальнодействия типа притяжения между отдаленными вдоль цепи звеньями (напомним, что это м. б. водородные связи или лиофобные силы и те и другие регулируются составом растворителя и темп-рой) ситуация меняется. Если обычно клубок в хорошем растворителе занимает координационную сферу, в к-рой концентрация собственно полимера меньше 1 %, то структурированная М. может оказаться значительно более компактной (см. рис. 1, в). Это приведет к тому, что на графиках типа рис. 3 будет несколько значений [c.59]

Коэффициенты активности ПАВ в обеих фазах должны учитывать прежде всего взаимодействие ассоциирующих молекул и поэтому определяются факторами ассоциации. Мы уже видели, что ряд экспериментальных фактов подтверждает предположение об одинаковой степени сближения молекул ПАВ в мицелле, находящейся в растворе, и в объемном ассоциате молекул ПАВ в адсорбционном слое. На этом основании можно считать, что /а, i/fi = 1. с учетом постоянства отношения/а. /f, уравнение (4.13) можно представить в линейной форме, удобной для графического нахождения величин и Ка- [c.142]

Формула Эйнштейна выведена для шарообразных частиц. Мицеллы и молекулы высокополимерных соединений имеют сильно вытянутую, частью нитевидную форму, что об7>ясняет плохую приложимость формулы и сомнительность вычисляемых величин о. [c.341]

И. Найти мицеллярный вес сульфомыла, считая форму его мицелл шарообразной. Величина коэффициента диффузии D в воде при Т = 295° равна 1,246-10- м /сек, плотность вещества 7 = 1,136-10 кг1м , вязкость среды т) = 1 -10-3 н-сек м . [c.85]

Ребиндер с сотрудниками [21], исследуя растворы натриевых мыл и алкилсульфатов, установили для лаурата и мири-стата натрия вторую концентрацию, при которой происходит изменение свойств растворов этих мыл. Эту концентрацию они назвали второй критической концентрацией мицеллообразования (ККМг). Изменение свойств растворов натриевых мыл и алкилсульфатов при этой концентрации, вероятно, обусловлено изменением степени ассоциации молекул, изменением формы и величины мицелл. [c.17]

Синтез нанокластеров с помощью проведения реакций в обратных мицеллах открывает значительный простор для формирования нанокластеров как различного химического состава, так и формы кластеров. Так, для получения кластеров меди различной формы использовались мицеллы воды, стабилизированные Си (АОТ)г и Na(AOT) в изооктане, смешивались с микроэмульсией раствора борогидрата Натрия, стабилизированного Na(AOT). После смешивания микоэмульсий происходило восстановление меди, причем размер кластеров меди зависел от величины W [8]. [c.351]

Рассмотрим агрегатную форму процесса кристаллизации парафинов. Явление агрегатной кристаллизации наблюдается в основном для высококипящих мелкокристаллических парафинистых нефтяных продуктов главным образом остаточного происхождения и заключается в следующем. Высококипящие высокомолекулярные парафины дают при кристаллизации весьма мелкую кристаллическую структуру. По величине образуюпщеся кристаллики парафина приближаются, особенно для многих тяжелых продуктов остаточного происхождения, к размерам мицелл коллоидных растворов. Поэтому продукты, содержащие взвесь из таких мельчайших кристалликов парафина, проявляют ряд свойств, присущих коллоидным системам, — нанример аномалию вязкости, дают явления, аналогичные гелеобразованию, и др. К числу таких свойств относится способность микрокристаллической взвеси собираться нри определенных условиях в скопления или агрегаты, как это происходит нри коагуляции коллоидных растворов. Одной из причин такой коагуляции (точнее агрегации) является выделение на поверхности кристалликов парафина вязких масляных компонентов, способствующих ч оединению отдельных кристалликов в агрегаты. Возможно, что в процессе агрегации кристаллов парафина существенную роль играют такж . и электростатические явления. [c.74]

Электроды изготоьл ны из нержавеющей стали, имеют форму заостренного конус -I и занимают 3/4 высоты цилиндрической части гидроциклс ча (рис. 3.24). Рассмотрим поведение масел в условиях дейст зия электрического поля, которое зависит от свойств образо1сЧных частиц (мицелл) и прежде всего от их размеров, подви) пости, поляризации и величины заряда. [c.115]

Вычислить средний радиус мицелл мыла сферической формы, если величина их коэффициента диффузии D в воде при температуре 313° равнялась 0,69-Ю м 1сек. Вязкость среды г] =8-10 н-сек/м . [c.85]

Рассчитать мицеллярный вес диспергатора НФ, приняв форму мицелл за сферическую. Величина их коэффициента диффузии D в воде равняется 1,0-10 м 1сек. Плотность вещества у 1,44-Ю кг м , Т = 293°, вязкость среды т = 1 10 3 н-сек/м . [c.85]

Кривые зависимости поверхностного натяжения ПАВ от концентрации имеют минимум в точке, соответствующей критической концентрации мицеллообразования (ККМ), а далее идут почти параллельно оси абсцисс. Это обусловлено тем, что мицеллы сами по себе не вызывают снижетгия поверхностного натяжения, а концентрация ПАВ в молекулярной форме выше ККМ остается постоянной. Сложность и многофакторность этой зависимости затрудняет получение однозначных данных об истинной величине поверхностного натяжения в различных системах. Тем не менее, эта характеристика ПАВ является одним из основных критериев их применимости. [c.324]

Между макромолекулами ВВ и ЛВ могут возникать мицеллы или ас-социаты мицелл. Известно, что многие ПАВ образуют истинные растворы лишь при очень малых концентрациях (10 -10 моль/л). Более концентрированные растворы приобретают коллоидную структуру вследствие появления в объеме раствора коллоидных агрегатов — мицелл. Полимеры, которые имеют гидрофильную и гидрофобную части молекулы, проявляют повьпиенную тенденцию к мицеллообразованию, наиболее ярко выраженную в амфильных молекулах. Как было отмечено выше, форма мицелл ПАВ в растворах может быть сферической, пластинчатой, цилиндрической и зависит от величины мицеллярных масс. [c.393]

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]

Найденная зависимость растворимости углеводородов от концентрации глобулярных белков в водном растворе аналогична зависимости их растворимости в растворах ПАВ выше ККМ, т. е. солюбилизации углеводородов сформированными мицеллами ПАВ. Происходящее при концентрации, равной ККМ, мицеллообразование обычно рассматривают как явление, подобное разделению фаз. Пока мицелла сохраняет постоянный мицелляр-ный вес, размер и форму, тгаблюдается повышение растворимости различных углеводородов, пропорциональное концентрации ПАВ. Величина молярной солюбилизации (в молях углеводорода на моль белка или ПАВ) является константой в довольно широком интервале концентраций ПАВ и глобулярных белков. [c.45]

Растворы ПАВ в неполярных жидкостях существенно отличаются от аналогичных растворов в воде [70]. У первых взаимодействие их молекул возникает прежде всего за счет связей полярных групп. Влияние структуры растворителя, играющей решающую роль во взаимодействиях водных растворов, в этом случае второстепенно. Как показано ниже, энергия связи молекул ПАВ в неполярных жидкостях выше, чем в воде. Тем не менее она невелика, что обусловливает лабильность ассоциатов этих молекул. С увеличением концентрации или уменьшением температуры такие ассоциаты могут принимать различные формы. На рис. И схематически представлены виды ассоциатов и их превращения с изменением температуры и концентрации. Для исследования начальных процессов ассоциации был разработан вариант метода ИК-спектроскопии, где количество молекул растворенного вещества, с которым взаимодействует луч света, не зависит от концентрации раствора с (т. е. величина ей, где й — толщина кюветы, постоянна) [72, 73]. Эта методика позволяет идентифицировать и количественно определять содержание индивидуальных молекул, их ДИ-, тритетраме-ров и мицелл в неполярных жидкостях. [c.173]

В случае неионогенных ПАВ, таких, как октилгликоль или а-октиловый эфир глицерина, их растворимость превышает ККМ, так что в интервале между ККМ и величиной растворимости при 25° [21] эти ПАВ существуют в форме мицелл аналогично тому, что наблюдается для водного раствора ионогенного ПАВ, находящегося несколько выше точки Крафта. Эта мицеллярная область быстро расширяется с увеличением гидрофильной части молекулы, например при переходе от октанола к октилглюко-зиду. Влияние гидрофильных групп в неионогенных ПАВ сводится к тому, что они увеличивают не столько концентрацию молекулярно-дисперсной части ПАВ (и, следовательно, ККМ), сколько протяженность мицеллярной области, т. е. суммарную растворимость [211. Однако гидрофильность неионогенных ПАВ сильно уменьшается при более высоких температурах вследствие дегидратации. При этом число агрегации мицелл возрастает, а мицеллярная область сужается, и выше определенной температуры (точки помутнения) происходит разделение фаз (см. стр. 152 и сл.). Так как большинство гидратированных неионогенных [c.17]

Характер и количественные параметры процесса адсорбции микропримеси из водных растворов существенно зависят от физи-ко-химического состояния примеси в растворе, а также от вида, величины и состояния поверхности твердой фазы. Адсорбция ионных примесей происходит, в большинстве случаев, путем ионного обмена. Однако наблюдается в некоторых условиях и молекулярная сорбция, которая характерна для 2г, НЬ, ТЬ и других многовалентных катионов [772]. Поверхность сорбирует коллоидные и псевдоколлоидные формы, когда знак ее заряда противоположен знаку заряда мицелл. Наконец, возможна хемосорбция примесей с образованием поверхностных химических соединений, неопределенных в фазовом и стехиометрическом отношении. Методы адсорбционного концентрирования предполагают извлечение микрокомпонента из среды другого, плохо сорбирующегося вещества растворителя или раствора основы. В обоих случаях активной по отношению к примеси остается очень незначительная доля обшей полезной поверхности сорбента. [c.292]

Углеводородный хвост водорастворимого ПАВ трудно совмещается с окружающей водной средой. Однако причина этого— не отталкивание между ним и молекулами воды. Силы вандерваальсова притяжения между углеводородной цепью и молекулами воды даже несколько превосходят силы притяжения между отдельными углеводородными цепями, но суще-, ственно уступают силам притяжения между молекулами воды. Жидкая вода имеет трехмерную структуру, в которой ее молекулы соединены водородными связями, непрерывно разрывающимися и образующимися вновь. Углеводородные цепи растворенного ПАВ нарушают взаимодействие между ближайшими молекулами воды, изменяя ее структуру. В большинстве случаев раствор стремится сохранить структуру воды, вследствие чего молекулы ПАВ вынуждены занимать такое положение, в котором их цепи были бы, по крайней мере частично, удалены из объема раствора. Наиболее очевидный путь к достижению этой цели состоит в накоплении молекул ПАВ на границе между водным раствором и воздухом, а также на поверхностях раздела с частицами масла и твердых веществ, если они присутствуют в системе. Такая адсорбция ПАВ на пограничных поверхностях оказывает очень большое влияние на свойства последних и особенно на межфазные натяжения, которые сильно понижаются. Например, поверхностное натяжение 10" М раствора ПАВ при 20 °С составляет около 0,3—0,4 мН/см, тогда как для чистой воды эта величина равна 0,73 мН/см. При увеличении концентрации ПАВ в воде наступает момент, когда его молекулы должны изыскивать другой способ удаления своих углеводородных хвостов из объема раствора. Поэтому они начинают соединяться в агрегаты более или менее правильной сферической формы, в которых их гидрофобные участки ориентированы внутрь, а полярные головные группы — наружу. Такие агрегаты называются мицеллами, а концентрация, при которой начинается их образование, — критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При концентрациях ниже ККМ термодинамические свойства растворов ПАВ близки к тем, которыми должны обладать разбавленные растворы, содержа-щие неассодиированные молекулы. Однако при брлее высоких [c.510]

Радиус сферической мицеллы (рис. 3.3) не превышает длину ал-кильной цепи мономера, если внутри ее нет пустот или воды. С этой точки зрения число агрегации п должно для обычных амфифильных соединений С ограничиваться 40 — 56. С другой стороны, мицеллы ввиде эллипсоида с небольшим отношением осей могут создавать условия для п, величина которого в несколько раз выше [513]. Обычные амфифильные соединения в чистой воде имеют п < 100 и должны обладать глобулярной формой. Значение п увеличивается, иногда линейным образом, с длиной цепи. Дальнейшее значительное увеличение мицеллы должно протекать с реализацией структур, способных к безграничному росту, таких, как дисковые (или двухслойные) и цилиндрические (или стержневые) мицеллы, показанные на рис. ЗЛО. [c.566]

Значения и Р охватывают об.ласть, экспериментально уста-иов.ленную д, тя углей. При си.льном уплотнении величина й становится соизмеримой с диаметрами молекул. Это согласуется с тем, что, как видно из наблюдений, некоторые угли ведут себя, тшк молекулярные фильтры [13]. То обстоятельство, что кажущийся удельный вес угля, определяемы погружением в жидкость, изменяется с природой жидкости, получает объяснение в предельных значениях с1 (табл. 2). Моде.ль предсказывает, что сокращенные поры бо,пьшинства зрелых углей проходимы только д,ля малых мо.лекул, что согласуется с опытными данными. Менее удовлетворительна другая гипотеза, согласно которой предпо.лагается, что размеры мицел.л растут с увеличением степени обуглероживания. При тех же допущениях о характере тг степени упаковки пористость всех углей бы.ла бы одинакова, диаметр сокращенных пор возрастал бы от бо,лее молодых углей к более зрелым. Любые модификации этой модели (как, например, измененная форма мицеллы), диктуемые требованием соответствия с эксперименталь-пыми данными, приве.ли бы к уменьшенным величинам. Гипотеза же увеличивающейся степени упаковки шаров с постоянным радиусом приводит к заключениям, без затруднений согласующимся с опытными данными о свободной поверхности, пористости и размерах сокращенных пор, и в первом приближении правильно отражает направление их изменений. [c.52]

Когда концентрация растворенного в воде мыла превышает некоторый предел (критическую концентрацию), молекулы мыла собираются в труппы величиной от нескольких десятков до нескольких сотен и образуют мицеллы. Для определения формы мицелл проводилис многочисленные исследования и строились различные [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология