Мицеллообразование

Рис. VI. 4. Изотерма поверхностного натяжения коллоидных ПАВ, иллюстрирующая начало мицеллообразования в точке ККМ.

Концентрация ПАВ, при которой в растворе появляются мицеллы, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ) или точкой Крафта. В этой точке на диаграмме состояния (рис. 108) линия равновесия концентрация — температура (молекулярная растворимость) раздваивается на линию фазового перехода макрофаза ПАВ — мицеллы и на линию, отделяющую мицеллярный раствор от молекулярного. Величина ККМ любого ПАВ как показателя свойства самих мицеллярных растворов сильно зависит от присутствия электролитов и других веществ, природы растворителя, наличия солюбилизирующейся составляющей и т. д. Показатель ККМ — один из важнейших и для мицеллярных растворов, [c.186]

На поверхности воздух — вода фосфолипидные молекулы образуют мономолекулярную пленку, обращенную головками к воде и хвостами в воздух. При увеличении концентрации липидов часть молекул уходит в глубь воды, где при достижении определенной критической концентрации мицеллообразования образуются различные жидкокристаллические структуры — кубическая, гексагональная или ламеллярная [423]. Общий принцип построения этих структур заключается в том, что полярные головки стремятся контактировать с водой, а углеводородные хвосты— друг с другом. Реализация той или иной мезофазы зависит от концентрации липида в системе, температуре, pH и ионной силы раствора. [c.148]

Термодинамика и механизм мицеллообразования [c.293]

В процессе разделения ПАВ адсорбируется на границе раздела мембрана — раствор и образует на поверхности мембраны жидкий селективный слой. Поэтому такие мембраны принято называть жидки-м и . Жидкие мембраны образуются за счет поверхностной активности молекул в растворе. С увеличением содержания ПАВ селективность мембраны возрастает, а проницаемость падает до тех пор, пока не будет достигнута критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). При этой концентрации селективность и проницаемость достигают своих постоянных значений (рис. IV-23). Причиной этого является растущее покрытие поверхности раздела мембрана — раствор слоем адсорбированных молекул ПАВ. Этот слой увеличивает сопротивление прохождению как воды, так и соли вплоть до достижения ККМ, при которой покрытие нижележащей ацетатцеллюлозной мембраны полностью завершено. Инфракрасные спектры ПАВ показали сильное взаимодействие между гидрофильными группами эффективной добавки и молекулами воды (подробнее о механизме данного процесса см. стр. 212). [c.197]

Нейтрализующее действие, однако, само по себе не обеспечивает эффективной работы масла, так как образующиеся соли обладают невысокой стабильностью и постепенно выпадают в осадок, повышая загрязненность узлов и деталей двигателя. В связи с этим большое значение с энергетической точки зрения, как отмечалось выше, приобретают процессы, протекающие на границе раздела между молекулами моюще-диспергирующих присадок и твердой фазой (металлической поверхностью, продуктами углеродистого происхождения). Интенсивность указанных процессов в значительной степени зависит от характера раствора, образуемого моюще-диспергирующими присадками. Известно, например, что молекулы присадок данного типа в процессе растворения склонны к образованию мицеллярных растворов. В свою очередь, склонность к мицеллообразованию, а также строение мицелл моющих присадок зависят от типа присадки, ее концентрации, температуры, присутствия в системе других продуктов[216]. Предполагается наличие сферических, пластинчатых, эллипсоидальных и цилиндрических мицелл [225]. По предварительным данным в мицеллах могут содержаться от 10 до 1000 молекул. [c.212]

При определенной концентрации эмульгатора, соответствующей достижению плотной упаковки молекул ПАВ в адсорбционном слое и минимальному поверхностному натяжению на границе раздела фаз, в объеме начинается и заканчивается формирование мицелл, представляющих собой частицы коллоидной (мицелляр-ной) фазы [21, 22]. Такая концентрация называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). [c.144]

Причиной мицеллообразования является наличие в молекуле сильно полярной группы и гидрофобного радикала [211]. Одна из этих групп способствует растворению молекулы ПАВ в данной среде, а другая препятствует ему. Таким образом, мицеллы представляют собой межмолекулярные ассоциаты ПАВ вокруг собственного ядра с образованием на конечной стадии новой фазовой границы раздела со средой. При этом возникает наиболее энергетически выгодное состояние системы, когда гидрофильные группы окружены гидрофильными, а гидрофобные — гидрофобными. [c.198]

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 мицеллообразовании в растворах ПАВ увеличивается энергия адсорбции. Поэтому при концентрации раствора, рав- [c.214]

Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) некоторых наиболее типичных моюще-диспергирующих присадок приведена в табл. 4.4. ККМ ПАВ, как правило, изменяется с температурой в соответствии с уравнением [c.212]

В координатах а — с в соответствии с уравнением (11.51)—<1а=Г 7 1пс (см. рис. VI. 4). При полном заполнении монослоя (Г = Лос) постоянному значению а соответствует постоянное значение химического потенциала ПАВ в растворе, что определяет процесс мицеллообразования как процесс образования новой фазы. Поверхностную активность коллоидных ПАВ можно приближенно оценить через ККМ с помощью соотношения [c.294]

Надо заметить, что возможность протекания реакции между алкилгалогенидами и основаниями внутри мицелл в качестве реакционной среды исключается на том основании, что эффективные МФ-катализаторы, как правило, представляют собой липофильные ониевые соли с объемистыми, большей частью симметричными заместителями [23]. Типичные мицеллообразующие агенты имеют небольшую полярную группу [например, ( Hз)зN+—] и длинный липофильный хвост. Хотя некоторые симметричные тетраалкиламмониевые соли могут до некоторой степени агрегироваться в воде [36], вопрос о том, является ли этот процесс следствием мицеллообразования, остается открытым [37]. Кроме того, симметричные ониевые ионы имеют более низкую степень агрегирования, чем типичные мицеллообразующие агенты, и хуже растворяют органические субстраты >[38]. Однако еще более важен тот факт, что типичные мицел-лярные реакции проводят в гомогенных водных или органи- [c.65]

Разделительная ультрафильтрация может быть применена для изучения ассоциативных процессов, мицеллообразования, ионных связей концевых групп протеинов и т, п. (ультрафильтрацией растворов определяют, какая доля вещества участвовала в реакциях исследуемого процесса). [c.285]

Критическая концентрация мицеллообразования [c.75]

Исходя из исследования поверхностей активности асфальтенов [267, 268] в интервале 20—150°С была найдена критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) в групповых компонентах соответствующих нефтяных остатков. Показано, что истинные растворы получаются при массовом содержании асфальтенов 0,005—0,6 %. Более концентрированные растворы образуют гетерогенные дисперсные системы. При дальнейшем концентрировании образуются первичные надмолекулярные образования и затем асфальтены выделяются в отдельную фазу. Частицы асфальтенов в коллоидных системах имеют размеры 2—30 нм и образуют коацерваты размером до 2 мк. Размеры асфальтеновых частиц [c.280]

Процесс мицеллообразования в простейшем виде с соответствии с законом действия масс можно выразить уравнением [c.295]

Стандартная энергия Гиббса мицеллообразования, приходя щаяся на I моль мономера, составит [c.295]

Если выбрать за стандартное состояние раствор одномоляльной концентрации со свойствами бесконечно разбавленного раствора и учесть, что мицеллообразование наблюдается при малых концентрациях ПАВ, то первым и последним членом в скобках уравнения (VI. 44) можно пренебречь. Так как = r-= ККМ, то окончательно имеем [c.295]

Полученные результаты подтвердили существование прямой зависимости между поверхностной активностью и деэмульгирующими свойствами эфиров алкилфенолов, отмеченной ранее [6]. Эта закономерность легко прослеживается по-резким сдвигам в область малых концентраций как изотерм поверхностного натяжения, так и изотерм деэмульгирования при наращивании у эфиров алкилфенолов длины алкильного радикала. Кроме того, из сравнения взаимного-расположения кривых деэмульгирования и изотерм межфазного натяжения следует, что начало проявления деэмульгирующего действия у эфиров алкилфенолов приходится на область насыщенных адсорбционных слоев и даже на начало мицеллообразования в водной фазе. Этот факт показывает, что наряду с поверхностными свойствами для вытеснения с границы раздела фаз коллоидных стабилизаторов нефтей (асфальтенов) полигликолевые эфиры алкилфенолов должны обладать высокими смачивающими свойствами, наиболее резко проявляющимися у них в области мицеллообразования [7]. [c.143]

У СУКЦИНИМИДОВ преобладающее влияние на обрязпвание адсорбционных слоев оказывает полиалкиленполиамин [21]. Адсорбционная способность сукцинимидов резко увеличивается в области критической концентрации мицеллообразования [19]. Можно полагать, что высокая эффективность солюбилизирующего и стабилизирующего действия сукцинимидов обусловлена образованием [c.155]

Введение некоторых количеств неорганических солей в водный раствор эмульгатора способствует снижению критической концентрации мицеллообразования (ККМ), повышению солюбилизации эмульгируемых мономеров, снижению поверхностного натяжения и повышению устойчивости образующегося латекса, улучшению его реологических свойств. В отсутствие электролитов образуется латекс, характеризующийся высокой вязкостью, вследствие чего нарушается нормальный отвод теплоты реакции полимеризации. В особенности высокую вязкость имеют латексы, полученные с применением жирнокислотного эмульгатора. В производстве бутадиен-стирольных каучуков применяются хлорид калия и тринат-рийфосфат (НазР04 12НгО), которые вводят в раствор эмульгатора совместно или в отдельности. Выбор указанных электролитов основан на отсутствии их влияния на скорость полимеризации и высаливание эмульгатора. [c.245]

Механизм действия этих реагентов — ПАВ — в определенной степени связан с мицеллообразованием, так как их критическая концентрация ми-целлообразовання (ККМ) в растворах неорганических солей (и кислот) невелика, в частности, для реагента КААЭ7Ф по данным И. Я. Ярошенко и др. составляет около 100 мг/л. [c.244]

Так, термин мицелла впервые был введен Мак-Бэиом в 1913 г, для обозначения агрегатов дифильных электролитов в водных растворах. Как известно, фундаментальной характеристикой мицеллообразующих веществ является дифильность их молекул, т, е, наличие в молекуле полярной и неполярной частей. В основе современных представлений о структуре мицеллы лежит модель Дж. Хартли, согласно которой мицеллы имеют жидкоподобное ядро, образованное из полярных головок или углеводородных хвостов (в зависимости от типа мицеллярного раствора). Граничный слой образован соответственно углеводородными частями или полярными группами тех же самых молекул, что формируют ядро мицеллы. Процесс мицеллообразования носит кооперативный характер и начинается по достижении критической концентрации мицеллообразования. Сегодня же понятие мицелла используют не только в его первоначальном смысле, но и более широко для обозначения упорядоченных областей в полимерах, органических коллоидных частиц, обнаруженных в угле, глинах и т. д. Такая трансформация термина мицелла не оправдана. Именно поэтому на Международном симпозиуме по мицеллообразоваиию, солюбилизации и микроэмульсиям было предложено применять его в первоначальном смыс.ш Г1191. [c.71]

При мицеллообразовании резко изменяются объемные свойства системы. В связи с этим для вышеописанных модельных и реальных систем было измерено удельное объемное сопротивление (см. рис. 62, а 63, а). Для реальных систем (депарафинированное масло+присадка) зависимость р от концентрации выражается прямой, параллельной оси абсцисс. Для модельных систем (депарафинированное масло + присадка) полученная сложная зависимость в интервале малых концентраций присадки (0,008—0,2 /о) аналогична зависимости а от С (см. рис. 63, кривые /). При содержании присадки до 0,008% (масс.) удельное объемное сопротивление резко возрастает. В области этих же концентраций растет и поверхностное натяжение системы. Это указывает на поверхностную инактивность присадки, которая, очевидно, концентрируясь в объеме, связывает молекулы смол, что и приводит к росту рс. Десорбция заканчивается при концентрации присадки 0,008% (масс.) и, начиная с этой концентрации до 0,02% (масс.), добавляемая присадка адсорбируется преимущественно на поверхности, что приводит к снижению поверхностного натяжения и удельного объемного сопротивления, которое достигает минимума при концентрации ПАВ 0,02 /о (масс.), т. е. в области начала мицеллообразования. В интервале концентраций от 0,02 до 0,05% (масс.), очевидно, большая часть присадки расходуется на образование мицелл, что и приводит к повторному увеличению удельного объемного сопротивления и поверхностного натяжения. При концентрациях присадки выше 0,05% (масс.) поверхностное натяжение и удельное объемное сопротивление несколько снижаются и, начиная с 0,2% (масс.), эти параметры [c.175]

Дело в том, что применение ПАВ во многих случаях недопустимо по санитарно-гигиеническим нормам. В то же время при испарении стоков НПЗ с целью их ликвидации применение ПАВ, в частности дисольвана 4411, является перспективным способом борьбы с накипеобразованием. На НПЗ дисольван 4411 используется как деэмульгатор. Однако ПАВ, оставшиеся в воде после контакта с нефтью, находятся, по-видимому, в связанном состоянии и, как показали исследования В. Н. Копосова и др. [15], лишены своих характерных свойств (пептизации твердых частиц, солюбилизации нефтепродуктов), у них отсутствует критическая концентрация мицеллообразования. Поэтому, несмотря на то, что их концентрация в воде значительна, при упаривании стоков электрообессоливающих установок (ЭЛОУ) на греющих поверхностях выпарных аппаратов отлагается накипь. [c.16]

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]

Защитное действие проявляют и некоторые многофункциональные присадки к топливам (см. рис. 49), например присадка Dria in фирмы UOP [73]. С другой стороны, многие поверхностно-активные защитные присадки обладают в топливах диспергирующими свойствами. Это установлено, например, для сульфонатов, окисленных петролатумов и их солей и ряда других присадок [36, 49]. Это действие связывают с дифильной структурой поверхностно-активных присадок, их способностью к мицеллообразованию и другими коллоидными свойствами [19—21, 36]. Защитные присадки могут входить также в состав композиций присадок в тех случаях, когда необходимо придать топливу дополнительные свойства. [c.201]

Эти вещества с коэффициентом распределения, сдвинутым в водную фазу, обладают наибольшей поверхностной активностью из исследуемого гомологического ряда эфиров алкилфенолов на границе вода — углеводород, имеют нвви-мальную критическую концентрацию мицеллообразования в водной фазе и образуют на границе раздела фаз насыщенные слои с достаточно плотной упаковкой гидрофобных групп, т. е. эти вещества обладают всем необходимым комплексом коллоиднохимических свойств, которые присущи эффективным реагентам-деэмульгаторам. [c.145]

Показано, что для проявления деэмульгирующих свойств неионогенные ПАВ должны обладать высокой поверхностной активностью обеих фаз, иметь минимальную крнтическу.о концентрацию мицеллообразования в водной фазе и образовывать на границе раздела фаз насыщенные слои с достаточно плотной упаковкой гидрофобных групп. [c.216]

Смолисто-асфальтеновые вещества могут находиться в нефти в молекулярно-растворенном, коллоидно-диспергированном состоянии или в виде макрофазы. Переход из одного состояния в другое может быть вызван дс1 1ствием разнообразных внешних факторов, самыми распространенными среди которых являются изменение состава растворителя и температуры. На основе исследования поверхностной активности асфальтенов [68] в интервале 20—150°С была найдена критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) в групповых компонентах соответствующих нефтяных остатков, и показано, что при концентрации асфальтенов 0,005—0,60% (мае.) содержащие их нефтяные системы являются истинными растворами, С увеличением ко1щентрацин асфальтенов растворы переходят в дисперсные системы с последующим выделением асфальтенов в виде отдельной фазы. Частицы асфальтенов в коллоидных системах имеют размеры 2—30 нм и образуют коацерваты размером до [c.35]

Истинная растворимость ПАВ обусловлена, главным образом, увеличением энтропии при растворении и в меньшей мере энтал ь-пийной составляющей (взаимодействием с молекулами воды) [см. уравнение (VI, 25)]. Для ионогенных ПАВ характерна диссо- циация в водных растворах, благодаря чему энтропия растворения их значительна. Неионогенные ПАВ не диссоциируют и слабее взаимодействуют с водой, поэтому их растворнмость существенно меньше при том же размере радикала. Чаще растворение ПАВ сопровождается поглощением тепла (ДЯ > 0), и поэтому их растворимость увеличивается с повышением температуры. Малая рас-творпмость ПАВ проявляется в положительной поверхностной активности, а с ростом концентрации — в ассоциации молекул ПАВ, переходящей в мицеллообразование. [c.293]

Изотермы иоверхностного натяжения коллоидных ПАВ отличаются от изотермы истинно растворимых ПАВ резким понижени- ем а с увеличением концентрации н наличием излома на изотерме в области чрезвычайно малых концентраций, отвечающих истинной растворимости (лг 10 ч-10 моль/л), выше которых поверхностное натяжение остается практически постоянным. Концентрация а точке излома соответствует критической концентрации мицеллообразования (ККМ), выше которой в растворе самопроизвольно протекают процессы образования мицелл и истинный раствор переходит в ультрамикрогетерогенную систему (золь). [c.293]

Установлено, что мпцеллообразованию предшествует ассоциация молекул ПАВ в димеры, тримеры и т. д. Однако наличие резких изломов в области ККМ на кривых физико-химическоо свойство — концентрация служит достаточным основанием принимать во внимание только два состояния ПАВ в растворе прн концентрациях выше ККМ, а именно мономерное и мицеллярное с определенным числом агрегации, между которыми существует термодинамическое равновесие, С ростом концентрации ПАВ в растворе концентрация мономера остается практически постоянной, а количество мицеллярной фазы растет. Эта закономерность подтверждает справедливость рассмотрения мицеллообразования как возникновения новой фазы. Одновременно появляется возможность описать мицеллообразование как хи.мическую реакцию ассоциации. [c.295]

Энтальпию мицеллообразования часто определяют из температурной зависимости ККМ в соответствии с уравненпем Вант-Гоффа, допуская независимость размера мицелл от температуры [c.296]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.375 ]

Дисперсионная полимеризация в органических средах (1979) -- [ c.49 , c.88 , c.117 , c.120 , c.163 , c.165 ]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.119 ]

Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы (1989) -- [ c.338 ]

Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов (1976) -- [ c.290 ]

Технология нефтехимического синтеза Издание 2 (1985) -- [ c.477 ]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.119 ]

Лакокрасочные покрытия (1968) -- [ c.346 ]

Технология органического синтеза (1987) -- [ c.325 , c.326 ]

Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии (1980) -- [ c.0 ]

Неионогенные моющие средства (1965) -- [ c.119 , c.122 , c.141 ]

Поверхностноактивные вещества и моющие средства (1960) -- [ c.0 ]

Окислительно-восстановительные полимеры (1967) -- [ c.194 ]

Иммунология Методы исследований (1983) -- [ c.131 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология