Поверхностно-активные вещества мицеллообразование

Приведенные выше факты даже качественно далеко не исчерпывают многообразие экспериментальных результатов по зависимости А = А (с). Для более сложных по своему строению и более высокомолекулярных веществ изотермы А = А (с) имеют более сложный вид. Это вызвано прежде всего мицеллообразованием (агрегированием молекул в объеме в более крупные частицы), наступающим при повышении концентрации раствора выше определенного предела. При наличии мицеллообразования объемная концентрация молекулярно-диспергированной части поверхностно-активного вещества не повышается с ростом его общей концентрации, поскольку прибавление новых, дополнительных количеств вещества идет только на образование мицелл. В результате поверхностная концентрация и А остаются постоянными и не зависят от изменения полной объемной концентрации. Иногда процесс мицеллообразования может быть полностью или частично необратимым, и тогда может наступать пересыщение по отношению к молекулярно-дис- [c.114]

Коллоидные поверхностно-активные вещества характеризуются, подобно всем поверхностно-активным веществам, малой истинной растворимостью и способностью снижать поверхностное и межфазное натяжение в разбавленных растворах вследствие адсорбции и ориентации молекул на поверхности раздела. Однако наряду с этим при некоторой концентрации — критической концентрации мицеллообразования (ККМ)—в растворе начинают образовываться агрегаты молекул — мицеллы, вследствие чего общая растворимость ПАВ, обусловленная образованием наряду с истинным также и коллоидного раствора, резко увеличивается, тогда как молекулярная растворимость остается неизменной и равной ККМ. [c.400]

В результате изучения критических концентраций в растворах различных поверхностно-активных веществ установлены следующие закономерности а) ККМ зависит от строения углеводородной части молекулы поверхностно-активного вещества и полярных групп б) в случае одинаковых полярных групп меньшее значение ККМ соответствует соединению, неполярная часть которого содержит большее число углеродных атомов. В пределах одного и того же гомологического ряда между критической концентрацией мицеллообразования и числом углеродных атомов существует зависимость [c.168]

Солюбилизация характерна не только для мицеллярно-коллоид-ных растворов ионообразных веществ, но и для истинных растворов поверхностно-активных полимеров. Это явление подробно изучили П. И. Зубов и В. А. Пчелин. Солюбилизация весьма характерна для действия поверхностно-активных веществ в качестве моющих средств, и устойчивое отмывание жидких масляных загрязнений в значительной мере связано с их солюбилизацией в мицеллах мыл. Это соответствует также тому, что моющее действие обнаруживается лишь при концентрациях более высоких, чем критическая концентрация мицеллообразования. [c.58]

Необходимо учитывать, что в жесткой воде обычные мыла жирных кислот не только не моют, но благодаря образованию нерастворимых кальциевых и магниевых ролей могут загрязнять отмываемые поверхности. В этом случае необходимо умягчать во 1у добавлением щелочных электролитов, особенно фосфатов. Такие электролиты повышают адсорбционную способность поверхностно-активных веществ и, следовательно, снижают поверхностное натяжение растворов, понижают критическую концентрацию мицеллообразования и усиливают структурно- [c.162]

А. И. Русанова Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ (СПб Химия, 1992. 280 с.). [c.349]

Аналогичные расчеты могут быть проведены и для поверхностно-активных веществ в области равновесных концентраций, не превышающих первую критическую концентрацию мицеллообразования. При этом коэффициент активности учитывает не только притяжение адсорбированных молекул между собой, но и взаимодействие образующихся двумерных ассоциатов [47— 52 . В этом случае в формулы (1У-7), (1У-8) и (1У-10) вместо величины растворимости Сз подставляют критическую концентрацию мицеллообразования. [c.100]

Некоторые поверхностно-активные вещества перечислены в табл. 2.10, где указаны также соответствующие критические концентрации мицеллообразования и число ассоциированных в мицелле молекул [268]. [c.71]

Таблица 2.10. Некоторые типичные поверхностно-активные вещества, их критические концентрации мицеллообразования и число ассоциированных в мицелле молекул в водных растворах при 25 °С [268]

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]

ККМ смесей поверхностно-активных веществ лежит между максимальным и минимальным значениями критической концентрации мицеллообразования составляющих смесь компонентов. В табл. 3.1 приводятся данные, характеризующие склонность к мицеллообразованию некоторых компонентов и собственно сульфатного мыла. [c.59]

Таблица 9.3. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и степень агрегирования (и) нескольких поверхностно-активных веществ с добавлением и без добавления соли [553]

Подавляющее большинство поверхностно-активных веществ, применяемых в технике и технологии, имеют ограниченную растворимость, причем переход к новому состоянию раствора при повышении его концентрации отличается уникальным своеобразием. Своеобразие заключается в том, что при достижении некоторой характерной для каждого ПАВ концентрации оно не выделяется в виде новой фазы, а образует коллоидный раствор. Эта концентрация назьшается критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Она является основной термодинамической характеристикой раствора ПАВ. Поверхностно-активные вещества, способные переходить в состояние коллоидного раствора, называются мицеллообразующими или коллоидными поверхностно-активными веществами. Особенность образующихся при этом коллоидных растворов поверхностно-активного вещества в том, что они термодинамически устойчивы, обратимы по отношению к изменению состава раствора и температуры. При валовой концентрации ПАВ большей, чем ККМ, его концентрация в молекулярной форме остается равной ККМ, а все остальное вещество находится в мицеллярной форме. Только мицеллообразующие вещества являются эффективными стабилизаторами суспензий и эмульсий, солюбилизаторами и основным компонентом моющих составов. Критическая концентрация мицеллообразования является и важнейшей технической характеристикой технических поверхностно-активных веществ (табл. 4П1.3). [c.791]

Таблица 4П1.3 Критические концентрации мицеллообразования (ККМ) типичных представителей поверхностно-активных веществ разного типа [2]

Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) — температура, выше которой в растворе протекают процессы образования мицелл и истинный раствор переходит в ультрамикрогетерогенную систему (золь). ККМ характерна для растворов мицеллообразующих поверхностно-активных веществ. [c.174]

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]

Многообразие сосуществующих форм дифильных молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) в водном растворе, сложное взаимодействие их с водой обусловливают многие специфические свойства этих растворов. В пастоящее время большой интерес исследователей вызывают вопросы гидрофобных взаимодействий в водных растворах ПАВ и, в частности, вопросы мицеллообразования и солюбилизации, пред-став.ияющей собой по существу распределение олеофильного вещества между двумя фазами — водной средой и неполярными ядрами мицелл. [c.239]

ИССЛЕДОВАНИЕ МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СМЕШАННЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ [c.249]

Обобщен цикл физико-химических исследований растворов поверхностно-активных веществ. Рассмотрена зависимость поверхностных свойств растворов поверхностно-активных веществ от их структурно-реологических особенностей, в частности—процессов мицеллообразования и структурообразования. Рассмотрены механизмы солюбилизации, стабилизации и некоторых других аффектов, обусловленных поверхностно-активными веществами. [c.363]

Мицеллярные растворы подчиняются следующим правилам [1]. Если молекулы поверхностно-активных веществ (ПАВ) гибкие, т. е. способны к внутреннему вращению, то переход от молекулярного раствора ПАВ к мицеллярному в водных системах происходит в узком интервале концентрации ПАВ около критической концентрации мицеллообразования (ККМ). В неводных, например углеводородных, растворах тех же ПАВ ККМ может отсутствовать. В углеводородных растворах часто наблюдается ступенчатая ассоциация гибких молекул дифильных ПАВ, в некоторых случаях приводящая к образованию мицелл. [c.151]

Фукс Г. И., Абрамович С. Ш., Тихонов В. П. Ассоциация и мицеллообразование поверхностно-активных веществ в неполярных жидкостях.—- В кн. Физикохимические основы применения поверхностно-активных веществ. Ташкент Фан, 1977, с. 155—173. [c.179]

Предел истинной растворимости, или наименьшая концентрация ПАВ, при которой появляются мицеллы, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Этот показатель, а также число агрегации молекул в мицелле тесно связаны с объемными функциональными свойствами поверхностно-активных веществ, такими как моюще-дисиергирующие, солюбилизирующие и др. [c.198]

Действительно, граничные слои жидкостей могут иметь различное происхождение. Граничные слои, сформированные водными растворами электролитов (двойным слоем адсорбированных ионов), чувствительны к изменению концентрации раствора, его состава и температуры. Граничные слои, возникщие под действием поверхностных сил твердого тела, по-видимому, не достигают значительной толщины (до 5,0—15,0 нм) и мало зависят от состава жидкости. Граничные слои растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) в углеводородных жидкостях могут иметь толщину порядка нескольких сот и более нанометров. Это связано с мицеллообразованием в объеме раствора. Толщина и механические свойства таких граничных слоев зависят от состава и концентрации ПАВ и природы растворителя, а их изучение обусловливает решение ряда технических задач [63, 189]. [c.65]

В отличие от Дж. Брегмана А. А. Гоником предложена следующая схема структуры адсорбционных слоев ингибиторов коллоидного типа на поверхности стали. Нижний слой молекул ингибитора обращен полярными группами к металлу и связан с ним химически. Обратно же ориентированный слой молекул, образующихся на границе раздела углеводород—электролит, направлен полярными группами в электролит. Между этими проти воположно ориентированными слоями молекул заклю чено равновесное количество углеводородной жидкости При адсорбции углеводородорастворимых поверхностно активных веществ при их концентрации выше критиче ской концентрации мицеллообразования также возникают бимолекулярные слои из поверхностно-активных молекул, но между ними отсутствует углеводородная прослойка. [c.93]

Ингибиторы коррозии являются поверхностно-активными веществами (ПАВ) их подразделяют на водорастворимые (ВИК), водомаслорастворимые (ВМИК) и маслорастворимые (МИК) соединения (см. табл. 8.1). Существует связь между химическим строением ПАВ — ингибиторами коррозии, их поверхностной активностью на границе с воздухом, водой и металлом и защитной эффективностью. Обпще закономерности поверхностной активности и мицеллообразования маслорастворимых ингибиторов анионо- и катионоактивного типов в углеводородных средах являются, в известной мере, зеркальным отображением соответствующих закономерностей для водорастворимых ПАВ в полярньк средах. С увеличением молекулярной массы маслорастворимых ПАВ, умень-щением их гидрофильно-лиофильного (олеофильно-гидрофильного) баланса уменьшается полярность, возрастает энергия связи со средой, убывает поверхностная активность и критическая концентрация мицеллообразования, при этом защитные свойства ухудшаются. [c.371]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) представляют собой бифильные соединения, т. е. они обладают гидрофобными и гидрофильными свойствами (прекрасный пример — моющие средства). В растворе такие низкомолекулярные элс -тролиты образуют ионные пары с противоионами. По мере увеличения концентрации мономера образуются кластеры, а затем и низкомолекулярные агрегаты. В конце концов возникают крупные агрегаты, называемые мицеллами [153— 168]. Мицеллообразование мономерных поверхностно-активных веществ наблюдается, когда концентрация их превысит так называемую критическую концентрацию мицеллообразования [ККМ]. В общем случае ККМ варьирует от 10 до 10— моль/л, и при повышении концентрации проводимость раствора резко меняется. [c.283]

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 того чтобы ПАВ было способно образовывать мицеллы, оно должно удовлетворять двум требованиям — с одной стороны, (/иметь достаточно большой углеводородный радикал, снижающий / растворимость в воде, а, с другой - /обладать достаточно сильной полярной группой, способствующей его растворимости. Этому требованию удовлетворяют не все поверхностно-активные вещества. Например, для гомологического ряда алифатических спиртов ми-целлообразование вовсе не характерно. При этом для соединений с числом углеродных атомов меньше 7 мицеллообразованию мешает малая длина углеводородного радикала, а для более высоких гомологов — сравнительно низкая гидрофильность полярной группы. Известно также, что для многих коллоидных ПАВ, например, для оксиэтилированных спиртов, независимо от числа оксиэтиле-новых групп, т. е. от полярности гидрофильной части молекулы, мицеллообразование становится возможным лишь при Длине углеводородного радикала, превышающей 7—8 углеродных атомов. [c.400]

Отметим, что при малых концентрациях и весьма разбавленных водных растворах все обычные моющие, т. е. мылообразные вещества (за исключением неионогенных), могут проявлять себя как гидрофобизаторы и поэтому их можно использовать в качестве флотореаген-тов-собирателей в соответствующих условиях. Поэтому эти поверхност-но-активные вещества применяются только в достаточно высоких концентрациях, выше критической концентрации мицеллообразования. Кроме того, поверхностно-активные моющие вещества всегда применяются на практике в форме моющих средств — сложных смесей, включающих, кроме основного поверхностно-активного агента, еще и слабо поверхностно-активные структурообразующие стабилиза--торы (защитные коллоиды или загустители типа карбоксиметилцеллюлозы), а также электролиты, в том числе щелочные, создающие благоприятную среду для моющего действия и проявления оптимальной эффективности поверхностно-активного вещества. [c.73]

IV. Поверхностно-активные вещества, обладающие моющим действием. Они объединяют функции всех трех предыдущих групп ПАВ и, кроме того, способны к самопроизвольному образованию в объеме жидкой фазы термодинамически стабильных коллоидных частиц (мицеллообразование в растворах ПАВ, см. гл. VIII) и к включению отмываемых частиц в ядро мицелл (солюбилизация, см. там же). Сюда входят различные анионные, катионные и неионогенные ПАВ из числа упоминаемых далее в этом параграфе. [c.90]

Большая работа была проведена в области изучения термодинамических и структурных свойств смешанных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ), их фазового поведения, в области моделирования мицеллярных систем. Изучены диаграммы растворимости для водных смесей двух анионных ПАВ (додецилсульфаты натрия и калия, додецилдиэтокси-сульфат натрия), а также смесей анионного и цвиттерионнохо ПАВ. Установлена граница между мицеллярной и жидкокристаллической фазами, определены значения критических концентраций мицеллообразования (ККМ) для индивидуальных веществ и смесей. Проведено исследование влияния добавок солей, органических соединений разных классов на смещение фазовых границ в растворах смешанных ПАВ. Выполнялись исследования вязкости и электропроводности указанных выше систем. Получены новые результаты по моделированию мицеллярных систем. В рамках псевдофазной модели проведены расчеты ККМ и диаграмм растворимости в водных растворах смесей поверхностно-активных веществ, - в частности, при наличии химических превращений. Результаты прогнозирования свойств тройных систем удовлетворительно согласуются с опытом. [c.109]

В разбавленных водных растворах ассоциация органическил ионов-амфифилов обусловлена сольвофобными и особенно гидрофобными взаимодействиями (см. разд. 2.2.7 и 2.5) [399]. Амфифильные ионы, имеющие длинные неразветвленные углеводородные цепи, обладают ярко выраженными гидрофобными и гидрофильными свойствами, благодаря чему в довольно узком диапазоне концентраций, ограниченном критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), они способны образовывать в растворах молекулярные ассоциаты, называемые мицеллами (см. рис. 2.12 в разд. 2.5). Именно мицеллы, а не сами по себе амфифильные ионы, могут изменять скорости и механизмы органических реакций в водных растворах поверхностно-активных веществ. В присутствии подходящего поверхностно-активного [c.370]

Далее приводятся некоторые свойства поверхностно-активных веществ основных химических классов. Они являются выборочными, т. е. отброшены сведения, которые не связаны с поверхностными или объемными (мицеллообразование) коллоидными явлениями. По указанным причинам они не могут претендовать ни на полноту, ни на систематичность, хотя некоторые из специфических характеристик связаны с упомянутыми фундаментальными свойствами ПАВ. Например, водо-удержание связано с солюбилизирующей способностью и гидрофильностью полярных групп (ГЛБ), водовытес-нение — со смачиваемостью, ингибирование коррозии и противоизносные свойства — с адсорбцией. [c.796]

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]

Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) — количественная характеристика колпоидных поверхностно-активных веществ. ГЛБ отражает соотношение ме)1 пздрофильными свойствами полярной фуппы и липофильными свойствами углевспородного радикала (его размером). Определяется путем сравнения способности различных ПАВ к мицеллообразованию, стабилизации эмульсий и др. [c.79]

Коллоидные системы в зависимости от состава и структуры частиц можно разделить на три основные группы дисперсионные коллоиды, ассоциативные или мицеллярные коллоиды и растворы макромолекулярных веществ. Последние получают растворением полимеров в соответствующих средах процесс сопровождается уменьшением свободной энергии, и, следовательно, возникающая система обладает термодинамической устойчивостью. То же самое относится и к ассоциативным коллоидам, самопроизвольно образующимся в растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) с концентрацией, превышающей критическую концентрацию мицеллообразования. Вопрос об устойчивости имеет наиболее важное значение для дисперсионных коллоидов аэрозолей, лиозолей, эмульсий и пен. В это состояние можно привести любое вещество либо дроблением компактного материала, либо конденсацией его молекулярного раствора. Задачи данной монографии ограничиваются рассмотрением дисперсионных коллоидов с жидкой дисперсионной средой. [c.10]

Молекулярная теория мицеллообразования и свойств мицеллярных растворов построена на базе моделей, отражающих основные особенности молекул мицеллообразующих поверхностно-активных веществ (ПАВ). Эти модели обоснованы с помощью исследований свойств жидких систем, состоящих из сравнительно простых молекул, которые характеризуют поведение фрагментов сложных молекул ПАВ, В разбавленных водных растворах молекулы алкилфениловых эфиров полиоксиэтилен-гликолей (АФПЭГ) образуют с молекулами воды клатратно-гидратные структуры. В растворах гибких, т. е. способных к внутреннему вращению молекул ПАВ мицеллообразование представляет собой фазовый переход второго рода. При этом, в узком интервале концентраций ПАВ протекают коллективные реакции распада клатратно-гидратных структур с образованием агрегатов, имеющих структуру мицелл. [c.255]

В исследовательсю х целях для оценки эффективности разрабатываемых присадок изучаются их влияние на межфазное натяжение топлива на границе с воздухом или водой, критическая концентрация мицеллообразования и другие показатели, характеризующие присадку как поверхностно-активное вещество. Знание этих показателей совершенно необходимо при разработке приса,цок, но для потребителей они малоинформативны, поскольку неоднозначны и требуют квалифицированного толкования. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология