Мицеллообразование критическое число

Методы определения ККМ основаны на резком изменении физико-химических свойств растворов ПАВ (например, поверхностного натяжения а, мутности т, эквивалентной электропроводности У., осмотического давления л, показателя преломления п). На кривой зависимости свойство — состав в области ККМ обычно появляется излом (рис. VI. 6). Одна из ветвей кривых (при более низких концентрациях) на рис. VI. 6 описывает свойства системы в молекулярном состоянии, а другая — в коллоидном. Абсциссу точки излома условно считают соответствующей переходу молекул в мицеллы, т. е. критической концентрацией мицеллообразования. Очевидно, что при ККМ существует весьма незначительное число мицелл. Ниже приводится краткое описание некоторых методов определения ККМ. [c.302]

Термин мицелла в этом смысле был впервые введен Мак-Беном (1913 г.). Согласно современным представлениям, мицеллами называют агрегаты из длинноцепочечных дифильных молекул или ионов ПАВ, образующиеся самопроизвольно в их растворах при определенной концентрации, зависящей от природы полярной группы и особенно от длины цепи молекулы. Мицеллы характеризуют числом агрегации (числом молекул в мицелле) и мицеллярной массой (суммой молекулярных масс молекул, образующих мицеллу). Образование мицелл происходит при кооперативном связывании между собой мономеров при концентрациях, превышающих довольно узкую область, называемую критической концентрацией мицеллообразования (ККМ ). ККМ — это концентрация ПАВ, при которой в его [c.317]

Определение критической концентрации мицеллообразования основано на том, что при образовании мицелл, как уже отмечалось выше, происходит изменение всех свойств раствора ПАВ, тем более резкое, чем больше число агрегации молекул. Нефелометрическим методом установлено, что образование мицелл приводит к резкому увеличению светорассеяния раствором ПАВ вследствие того, что он становится гетерогенным. [c.408]

Термин мицелла в этом смысле был впервые введен Мак-Беном (1913 г.). Согласно современным представлениям, мицеллами называют агрегаты из длинноцепочечных дифильных молекул или ионов ПАВ, образующиеся самопроизвольно в их растворах при определенной концентрации, зависящей от при роды полярной группы и особенно от длины цепи молекулы. Мицеллы характеризуют числом агрегации (числом молекул в мицелле) и мицеллярной массой (суммой молекулярных масс молекул, образующих мицеллу). Образование мицелл происходит при кооперативном связывании между собой мономеров при концентрациях, превышающих довольно узкую область, называемую критической концентрацией мицеллообразования (ККМ ). ККМ —это концентрация ПАВ, при которой в его растворе возникает большое число мицелл, находящихся в термодинамическом равновесии с молекулами (ионами), и резко изменяется ряд свойств растворов . [c.350]

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]

Другим методом определения критической концентрации мицеллообразования является осмометрический метод. Зависимость осмотического коэффициента (/о) от концентрации истинного раствора изображается монотонно падающей кривой. При переходе раствора в коллоидную систему осмотическое давление резко падает в результате уменьшения числа ионов (молекул) и увеличения количества мицелл. Поэтому также резко будет меняться и величина осмотического коэффициента. На графике /о = /( ) точка перехода кривой в прямую, параллельную оси концентраций, и будет соответствовать критической концентрации мицеллообразования. [c.81]

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]

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]

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]

При использовании катионных детергентов, например, ЦТАБ, формируется двойной электрический слой, в котором положительные заряды направлены внутрь капилляра. Тем самым достигается обращение ЭОП. Вследствие того, что поверхность заряжена положительно, адсорбция катионных белков тормозится электростатическим отталкиванием от стенки. При этом в случае основных белков достигается большое число ступеней разделения и симметричность пиков. Вообще следует обращать внимание на то, чтобы добавленным детергентом не превысить критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ). [c.68]

Когда ЧИСЛО мицеллообразования намно1 о больше единицы и также превышает критическое число, соответствующее образованию сферических мицелл (т. е. без включения растворимого компонента в ядро мицеллы), то это обусловлено не чрезвычайно большим числом растворимых цепей (см. выше), а низким суммарным содержанием растворимого компонента. Такие системы в полурастворителях образуют высокоорганизованные несферические мицеллы. Эта ситуация особенно благоприятна в концентрированных растворах, в которых площадь, стабилизированная одной растворимой цепью, лимитируется количеством имеющегося растворителя. Действительно, для молекул, которые в разбавленных растворах способны образовывать нормальные сферические мицеллы, часто при высоких концентрациях наблюдается превышение критического числа мицеллообразования. [c.292]

Многие свойства растворов ПАВ определяются концентрацией вещества в молекулярной форме. К их числу относится, в первую очередь, поверхностное натяжение раствора. Другие свойства (прозрачность, электрическая проводимость, вязкость) ощутимо меняют характер зависимости от концентрации при достижении ее критической величины — на графиках зависимости свойства от концентрации в точке ККМ наблюдается излом. На этом основано измерение критической концентрации мицеллообразования. [c.585]

Критическая концентрация мицеллообразования ПАВ зависит от строения их молекул (уменьшается с увеличением длины цепи углеводородного радикала), от природы, числа и расположения ионогенных групп и наличия ненасыщенных связей в молекуле ПАВ. Как правило, для ионогенных соединений ККМ всегда выше, чем для неионогенных ПАВ сходного строения. [c.17]

Согласно предложенной авторами классификации, ингибиторы коррозии аналогично ПАВ других типов подразделяются на три вида — водорастворимые, водомаслорастворимые и маслорастворимые— и на семь групп (I—УП) [18—20]. Каждую группу можно охарактеризовать следующим образом I — неорганические водорастворимые вещества П — органические неполноценные водорастворимые ПАВ, образующие в воде истинные растворы (гидрофильно-лиофильный баланс ГЛБ>15, олео-фильно-гидрофильный баланс ОГ<0,5 и критическая концентрация мицеллообразования ККМ>7 г/л) III — полноценные, мицеллообразующие в воде ПАВ (ГЛБ=10—15, ОГ = 0,5—3,0, ККМ = 0,1—7,0 г/л), IV —водомаслорастворимые ПАВ (ГЛБ= = 8—10, ОГ>30, ККМ<0,2г/л) V — полноценные, наиболее полярные маслорастворимые ПАВ, образующие в углеводородных жидкостях первичные мицеллы с низким числом агрегации и вторичные мицеллы (ГЛБ<8, ККМ = 0,001—0,20% масс на масло) VI — полноценные ПАВ, образующие в углеводородных жидкостях мицеллы и другие ассоциаты со средним или большим числом агрегации (ККМ=0,1—0,8% масс, на масло) VII — неполноценные ПАВ, образующие в маслах истинные растворы. [c.126]

Если известно число агрегации мицеллы и коэффициент активности простых молекул, то можно вычислить концентрации моле-, кулярно-диспергированного вещества 1X2 и агрегированного вещества Хг как функции общей концентрации если число агрегации бесконечно велико, то 1X2 = Х2 при ККМ. Так как п велико (от 50 до 200), то если 42 Х2 заметно меньше единицы, 2 (т. е. часть растворенного вещества, находящаяся в виде мицелл) будет ничтожна и, только когда 1/2-1X2 становится сравнимой с единицей, концентрация мицелл будет заметной. При приближении 1/2-1 2 к единице Хг будет увеличиваться очень быстро с ростом 2- Более или менее четко определяемая концентрация, при которой происходит этот переход, и называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ) [180]. [c.41]

С ростом молекулярной массы таких ПАВ, уменьшением их гидрофильно-лиофильного (олеофильно-гидрофильного) баланса, уменьшается их полярность, возрастает энергия связи со средой, убывает поверхностная активность на границе с водой и металлом, возрастает число агрегации и критическая концентрация мицеллообразования, ухудшаются защитные свойства (рис. 30). При этом критическая концентрация мицеллообразования занимает промежуточное положение между водомаслорастворимыми и маслорастворимыми ПАВ — среди маслорастворимых ПАВ в неполярной среде они имеют наибольшую полярность и наивысшую поверхностную активность. [c.134]

Таблица 11.12 Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) ПАВ на основе сульфированных спиртов в зависимости от числа метиленовых групп в радикале [2]

Эти результаты можно объяснить следующим образом. Число образующихся частиц при постоянной скорости осаждения зависит от скорости адсорбции стабилизатора, которая определяется прочностью закрепления и концентрацией мономолекулярного стабилизатора. В результате постоянство размера частиц выше данной общей концентрации стабилизатора соответствует точке, в которой концентрация мономолекулярного стабилизатора достигает верхнего предела, возможно, аналогичного критической концентрации мицеллообразования (ККМ) для водных ПАВ. Чем сильнее якорный компонент, тем больше скорость адсорбции стабилизатора на осажденном полимере и число частиц и тем ниже ККМ. [c.90]

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]

Изучение кинетики эмульсионной полимеризации стирола основано на определении изменения числа и размера частиц латекса на промежуточной и конечной стадиях процесса. При этом исходят из того, что поверхность частиц латекса заполнена молекулами эмульгатора не полностью, а частично. При полимеризации объем латексных частиц значительно увеличивается по сравнению с объемом исходных мицелл. Поверхностное натяжение таких частиц существенно превышает поверхностное натяжение частиц латекса, полностью насыщенных эмульгатором. Титруя латекс раствором эмульгатора, можно определить момент, когда латекс окажется насыщен эмульгатором. Это состояние называют точкой критической концентрации мицеллообразования (ККМ). При дальнейшем увеличении концентращ и эмульгатора в системе эмульгатор расходуется уже на образование собственных мицелл. Типичная кривая титрования латекса эмульгатором на основании измерений поверхностного натяжения приведена на рис. 1.6. Точка перегиба на этом графике соответствует ККМ. [c.40]

Зная концентрацию мономеров и мицелл, можно определить константу равновесия, число агрегации и критическую концентрацию мицеллообразования. Для этого необходимо изучить концентрационную зависимость химического сдвига. [c.110]

При повышении концентрации амфифила выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) число мицелл увеличивается, их размеры (вблизи от К1Ш) остаются практически неизменными, а концетрация истинного рас1вора амфифила в воде (отдельные молекулы амфлфипа, окруженные водой), остается почти постоянной. У молекул аме жфила с достаточно длинными зо леводородными хвостами число молекул, образующих мицеллы, довольно велико - несколько десятков молекул. Поэтому дая грубой оценки ККМ можно рассматривать мицеллу как макроскопическую фазу, находящуюся в равновесии с истинным раствором амфифила в воде. Приравнивая химический потенциал амфифила в воде (2 21) химическому потенциалу амфифила в мицелле — Иц, найдем, значение ККМ [c.50]

Физический смысл точки минимума на кривой распределения молекулярных агрегатов по размерам тот же, что и в случае обычного фазового перехода минимальной концентрации отвечает макси.мальная работа, играющая роль энергии активации процесса превращения — в данном случае мицеллообразовання. Молекулярный агрегат критического размера, соответствующего д-1инимуму на кривой распределения, называют равновесным зародышем Гиббса — Фольмера, но в нашем случае это не фазовый зародыш, а зародыш мицеллы. Его роль в кинетике мицеллообразования та же, что и в кинетике фазовых превращений. При использовании (49.28) критическое число агрегации min задастся выражением [c.239]

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]

Строение мицелл. При критической концентрации мицеллообразования в системе из отдельных молекул ПАВ образуются так называемые мицеллы Гарт-ли. Эти мицеллы представляют собой сферические агрегаты, в которых углеводородные цепи молекулы переплелись, а полярные группы обращены наружу (в воду). Число молекул ПАВ в одном таком агрегате обычно находится в пределах 50—100, но может доходить и до 1000. Диаметр подобного сферического агрегата, по Гартли, примерно вдвое больще длины молекулы ПАВ, из которого он образован. [c.407]

Процесс образования мицелл становится заметным выше некоторой концентрации ПАВ. Конценрацию ПАВ, при которой в его растворе возникает большое число мицелл, находящихся в термодинамическом равновесии с молекулами (ионами), и резко изменяется ряд свойств раствора, называют критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). [c.443]

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]

Критическая концентрация мицеллообразования может быть определена множеством разнообразных методов, но лишь некоторые из них, чувствительные к способу агрегации ПАВ, пригодны для определения ККМ. Обзор методов определения ККМ приведен в табл. 5.3. Ссылки на большинство из них даны в универсальном сборнике [35]. В число популярных методов определения ККМ входят методы поверхностного натяжения, турбидиметрии, самодиффузии, проводимости, осмотического давления, солюбилизации, метод П АВ-селективных электродов и флуоресцетный метод. Практически все они включают в себя построение зависимости получаемой величины от концентрации ПАВ или логарифмической функции концентрации ПАВ. Далее ККМ определяется по точке перегиба, как показано на рис. 5.7 и 5.8. [c.152]

Чем больше число п, тем более резким должно быть изменение любого физического свойства, происходящее при ККМ. Термином критическая концентрация мицеллообразования , используемым Вильямсом, Филиппсом и Майзелсом [31 ] и многими дру-гими исследователями, обычно обозначается такая концентрация растворенного вещества, нри которой в результате экстраполяции кривой содержание мицелл — концентрация растворенного вещества от больших концентраций в область малых содержание мицелл становится равным нулю. Практически в этом случае ККМ определяется как точка пересечения двух линий, отражающих [c.41]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Особую группу коллоидных электролитов составляют поверхностно-активные вещества. Это соединения, молекулы которых состоят из длинных углеводородных радикалов (Се—С18 — гидрофобная часть) и небольших полярных групп (гидрофильная часть). В сильно разбавленных растворах они находятся в виде молекул или ионов. При увеличении числа молекул ПАВ в растворе до критической концентрации мицеллообразования (ККМ) формируются более сложные агрегаты (мицеллы) за счет взаимодействия между гидрофобными участками молекул. В отличие от мицелл типичных коллоидных растворов они образуются за счет взаимодействия между углеводородными радикалами молекул ПАВ и не содержат твердой фазы. В водном растворе ПАВ устанавливается равновесие молекулы (ионы) г мицеллы. Поверхность мицелл гидрофилизируется в результате ориентации в водную фазу полярных групп молекул ПАВ. [c.121]

Коллоидными назьшают такие ПАВ, которые способны образовать мицеллы-агрегаты различной формы, состоящие из большого числа молекул ПАВ (до нескольких сотен). Коллоидные ПАВ имеют углеводородный радикал, содержащий в виде цепочки более 8 метиленовых групп (—СНг—). К таким соединениям, например, относятся натриевая соль сульфированных спиртов С Н2 1080зМа и сульфонол, в котором и = 12. Мицеллы в растворе образуются при определенной концентрации ПАВ, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), которая зависит от длины углеводородного радикала. [c.199]

Другой причиной синергического эффекта является образование маслорастворимыми ПАВ так называемых смешанных мицелл с включением в состав мицелл молекул поляризующих или деполяризующих соединений [18]. Роль таких добавок могут выполнять спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, жирные кислоты разного строения, уксусная кислота, а также твердые частички — наполнители-сегнетоэлектрики (нитрит натрия), ферромагнетики (микрочастички железа, никеля, кобальта), наполнители (микрокальцит, микродоломит и пр.) [18]. Регулируя объемные свойства маслорастворимых ПАВ, число их агрегации, критическую концентрацию мицеллообразования за счет промежуточных поляризующих соединений (вода, легкие спирты и эфиры, фенолы) и поляризующих соединений (указанных выше добавок), можно повышать до оптимальных значений поверхностную активность комбинированных продуктов, их диэлектрическую проницаемость и электрическую проводимость и добиваться улучшения поверхностных, в частности защитных свойств. Еще более ощутимые результаты получаются, когда наряду с промежуточными поляризующими и поляризующими соединениями используется внешняя поляризация мощными акустическими, электрическими, магнитными или электромагнитными полями — процесс Электромаг [18, 120—122]. [c.137]

Маслорастворимне ПАВ в малополярных углеводородных средах образуют коллоидную мицеллярную структуру с фазовыми границаш раздела мицеллы - среда. Способность к мицеллообразованию характерна, однако, лишь для таких присадок, которые имеют оптимальные соотношения между гидрофобной и гидрофильной частями, что определяется величиной их гидрофильно-липос льного баланса. Число агрегаций молекул в мицелле и критическая концентрация мицеллообразо- [c.6]

Все ПАВ можно разделить на две категории по типу систем, образуемых ими при взаимоде11Ствип с растворителем (водой в наиболее практически важном случае). К одной категории относятся м и ц е л л о о б-р а 3 у ю щ 1 е (и о л у к о л л о и д н ы е, мылоподобные) ПАВ, к другой — не образующие мицелл. ПАВ перво " категории в р-ре выше нек-рой (определенно для каждого вещества) критическо концентрации образуют мицеллы, т. е. молекулярные или ионные ассоциаты с числом молекул (ионов) от нескольких десятков до нескольких сотен. Ниже критической концентрации мицеллообразования (КИМ) вещество находится в истинно растворенной состоянии, а выше К КМ — как в истинно растворенном, так и в мицеллярном. [c.330]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология