Мицеллы светорассеяние

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Солюбилизация углеводородов в растворах ПАВ, содержащих сферические мицеллы, вызывает увеличение вязкости (при сохранении ньютоновского характера течения), светорассеяния, коэффициента диффузии. Это указывает на повышение мицеллярной массы и размера мицелл. По реологическим данным солюбилизация углеводородов в растворах жирнокислых мыл приводит к увеличению объема мицелл в 2—3 раза [21]. [c.73]

Мицеллы отличаются от единичных ионов (молекул) ПАВ по способности адсорбироваться, рассеивать свет, проводить электрический ток и т. д. Поэтому переход ПАВ в агрегированное состояние с повышением концентрации растворов более или менее резко изменяет ход кривых концентрационной зависимости поверхностного натяжения, светорассеяния, электропроводности, коэффициента рефракции, плотности, вязкости и др. Точка пересечения двух линий, из которых одна выражает концентрационную зависимость молекулярно-дисперсного раствора ПАВ, а другая — такую же зависимость для мицеллярного раствора, принимается за ККМ. [c.123]

Таким образом, для расчета величины -потенциала мицелл по найденной экспериментально электрофоретической подвижности необходимо знать радиус мицелл и толщину ДЭС, соотношение которых определяет величину численного коэффициента в уравнении Генри. Средний радиус мицелл может быть рассчитан из данных по светорассеянию, скорости диффузии, седиментации в ультрацентрифуге. Толщина ДЭС зависит от ионной силы раствора и определяется известным выражением [c.174]

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]

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Задания. 1. Получить один из золей, написать уравнение реакции, формулу мицеллы отметить цвет и степень опалесценции. 2. Исследовать некоторые свойства золя способность к диализу, знак заряда частиц, светорассеяние. [c.271]

Для определения ККМ методом измерения поверхностного натяжения строят графики зависимости поверхностного натяжения от логарифма концентрации. П. Дебай предложил определять критическую концентрацию мицеллообразования методом светорассеяния. Мицеллярные системы рассеивают свет значительно интенсивнее, чем молекулярные растворы. Достоинство метода также в том, что он дает возможность установить форму мицелл. Известно также определение ККМ по измерениям плотности растворов, показателям преломления, скорости звука и прочих показателей. [c.168]

Методами светорассеяния и диффузии были определены размеры мицелл. Мицеллярная масса в зависимости от типа поверхностно-активного вещества колеблется от нескольких тысяч до сотен тысяч. Число молекул, составляющих мицеллу (число агрегации), также находится в широких пределах. В табл. 6 приведены мицеллярные массы и числа агрегации некоторых веществ. [c.170]

Концентрация, соответствующая почти полному переходу системы в коллоидную (90% мицелл), называется критической концентрацией мицеллообразования. О возникновении мицелл можно судить по изменению некоторых коллоиднохимических свойств раствора, например, по увеличению светорассеяния за счет перехода гомогенной системы в гетерогенную. Поэтому, определив экспериментально величину мутности для ряда концентраций раствора, строят кривую в координатах т = /(с) и по резкому подъему кривой находят критическую концентрацию мицеллообразования. [c.81]

Термодинамически устойчивые дисперсии мицелл могут в определенных условиях возникать путем самопроизвольного диспергирования макрофазы ПАВ (кристаллической или жидкой). И хотя состояние вещества в мицелле не всегда полностью эквивалентно макрофазе, достаточно высокая степень ассоциации молекул в мицеллах позволяет рассматривать их как частицы иной, по сравнению с молекулярным раствором, фазы. Мицеллярные дисперсии ПАВ обнаруживают свойства, присущие коллоидно-дисперсным системам светорассеяние, повышенную вязкость и др. [c.224]

При увеличении содержания ПАВ в растворе выше некоторой критической концентрации Ск наблюдается заметный рост светорассеяния, указывающий на возникновение новой коллоидно-дисперсной фазы изотермы поверхностного натяжения вместо обычного плавного хода, описываемого уравнением Шишковского, обнаруживают излом при с = ск, а при дальнейшем росте концентрации выше Ск значения а остаются практически неизменными (рис. УП1—8). Аналогично прн с = ск излом появляется и на кривых концентрационной зависимости удельной и эквивалентной (Л) электропроводности растворов ионогенных ПАВ (рис. У1П—9) и т. д. Концентрация с , выше которой начинается мицеллообразование (образуется некоторое экспериментально фиксируемое количество мицелл), называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Резкое изменение свойств системы ПАВ — вода вблизи ККМ позволяет по точкам излома концентрационных зависимостей многих физико-химических величин с большой точностью определять значения ККМ.. [c.225]

Агрегирование ПАВ сопровождается резким увеличением светорассеяния, и в этом методе ККМ определяется по резкому увеличению наклона кривой светорассеяние — концентрация. Если вещество содержит даже очень малое количество примесей, таких, как додеканол, это сильно сказывается на результатах. Необходимо также очень тщательное удаление из раствора частиц пыли. Преимущество измерений светорассеяния заключается в том, что они позволяют, кроме ККМ, определять также числа агрегации мицелл [83—91]. Кроме того, они дают возможность из наклона кривой светорассеяние — концентрация [87, 88] установить степень асимметрии частиц [92] и величину заряда мицелл. На результаты измерений влияет контакт раствора со стеклом, что было обнаружено при фильтрации, а также присутствие в атмосфере помещения небольших количеств паров органических веществ [93]. Метод светорассеяния был использован Накагава с сотрудниками [94, 95] для измерения ККМ и чисел агрегации ряда неионогенных ПАВ в водных растворах. [c.22]

Размер, форма и заряд мицелл изучались главным образом методами светорассеяния и диффузии. Анализ данных по седиментации и диффузии позволил сделать вывод о различиях в форме мицелл, изменяющейся от сферической до цилиндрической и вытянуто-эллипсоидальной [156, 157]. [c.33]

Наиболее эффективным и вместе с тем относительно простым методом оценки размера (и формы) мицелл является метод светорассеяния, развитый Дебаем [83—89]. Результаты, полученные разными авторами, приведены в табл. 1 для ионогенных ПАВ и в табл. 39 главы И для неионогенных ПАВ. Как видно, в присутствии солей ККМ уменьшается, а размер мицелл увеличивается [84, 91, 119, 129, 158, 159]. Размер мицелл ионогенных ПАВ постепенно уменьшается с температурой. В противоположность этому размер мицелл неионогенных ПАВ возрастает с температурой и особенно сильно увеличивается около точки помутнения растворов [95] (см. главу П, табл. 41). [c.33]

Если показатель преломления растворителя заметно отличается от показателя преломления мицеллообразующих молекул, то размер и форму мицелл можно определить методом светорассеяния, который получил особенное развитие за последние 15 лет [300]. Для этой цели хорошими растворителями являются четыреххлористый углерод и хлоруглеводороды. Очень немногие данные, полученные этим методом для растворов в неводных растворителях [295], были основаны на допущении монодисперсности мицелл, что для неводных растворителей пока недостаточно обоснованно. Для определения размера мицелл аэрозоля ОТ в бензоле применялась также ультрацентрифуга [301 ]. [c.101]

Неионогенные ПАВ в водных растворах образуют мицеллы, веса которых составляют обычно несколько десятков тысяч. Их можно определить различными методами (измерениями светорассеяния, диффузии, по скорости седиментации и седиментационному равновесию), которые применяются и для определения молекулярных весов высокополимеров. Из этих методов для определения мицеллярных весов очищенных неионогенных ПАВ в водных растворах применялись методы светорассеяния и комбинированный метод измерения диффузии и вязкости. [c.133]

При введении мономера, нерастворимого пли плохо растворимого в воде, лишь очень небольшая часть его растворяется и переходит в раствор. Несколько большее количество мономера проникает во внутреннюю, углеводородную область мицелл. Это доказано рентгеновскими исследованиями и с помощью метода светорассеяния, которые указывают на увеличение размера мицелл после добавления мономера [6]. Основная часть мономера диспергирует в виде капе.лек, размер которых определяется интенсив- [c.258]

Отклонение величин критической концентрации мицеллообразования и других характеристик растворов от аддитивных значений связывается с образованием смешанных мицелл [124, 158, 1591. Существование смешанных мицелл ПАВ экспериментально подтверждено при исследовании их электрофоретической подвижности и диффузии [160], а также измерениями светорассеяния [161]. [c.23]

При концентрациях ПЛВ а водном растворе, несколько превышающих ККМ, согласно представлениям Гартли образуются сферические мицеллы (см. рис. VI. 5). Эти мицеллы обычно называют мицеллами Гартли. Внутренняя часть мицелл Гартли состоит из переплетающихся углеводородных радикалов, полярные группы молекул ПАВ обращены в водную фазу. Диаметр таких мицелл равен удвоенной длине молекул ПАВ. Число молекул в мицелле быстро растет в пределах узкого интервала концентраций, а при дальнейшем увеличении концентрации практически не изменяется — увеличивается чи vTO мицелл. Сферические мицеллы могут содержать от 20 до 100 молекул. Например, по данным светорассеяния, мицелла додецилсульфата натрия состоит в среднем из 73 молекул. Число агрегации увеличивается при добавлении в раствор ПАВ электролитов. Размер мицелл иоиогенных ПАВ постепенно уменьшается с иовышением температуры. Размер же мицелл неионогенных ПАВ возрастает с температурой. [c.298]

Мицеллы ПАВ по размерам и молекулярно-кинетичес-ким свойствам близки к макромолекулам высокомолекулярных соединений, и для определения мицеллярной массы ПАВ пригодны те же методы, которые применяются для нахождения молекулярной массы полимеров. Эти методы основаны на измерении интенсивности светорассеяния, скорости диффузии, скорости седиментации в поле центробежной силы ультрацентрифуги. (В последнее время предложен метод, основанный на измерении оптической плотности мицеллярных растворов, содержащих солюбилизированный олеофиль-ный краситель. Однако он находит лишь ограниченное применение — пригоден для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.) [c.157]

При макроэлектрофорезе подвижность частиц оценивают по скорости перемещения границы раздела между золем и боковой жидкостью , в которую погружены электроды. Этот метод предполагает различие в окраске или мутности золя и боковой жидкости. Растворы ПАВ в большинстве случаев бесцветны и практически прозрачны (мутность, обусловленная светорассеянием на мицеллах, при небольших концентрациях обычно незначительна). Поэтому для макро-злектрофоретических исследований их окрашивают путем солюбилизации водонерастворимого красителя, например су-дана П1, оранжевого ОТ. Раствор, содержащий меченные таким образом мицеллы, дает четкую границу раздела с неокрашенной боковой жидкостью. Этот прием позволяет легко решить вопрос о выборе боковой жидкости. Как известно, она должна быть по своим свойствам (электропроводности, плотности, величие pH) возможно более близкой к исследуемому золю. В данном случае в качестве боковой жидкости используют раствор ПАВ с той же концентрацией (или близкой к ней), что и испытуемый, но без красителя. Это позволяет в наиболее полной мере удовлетворить требования к боковой жидкости. [c.172]

Одной из особенностей коллоидных растворов поверхностноактивных веществ является их способность к образованию мицелл. Молекулярный вес образующихся мицелл, так называемы мицел-лярный вес, составляет обычно несколько десятков тысяч. Значение средневесового мицеллярного веса ПАВ можно определить различными методами, которыми пользуются и для нахождения молекулярного веса полимеров. Сюда относятся методы, основанные на измерении светорассеяния растворами ПАВ и на определении диффузионной способности мицелл, а также метод седиментационпого анализа с помощью ультрацентрифуги. Наиболее эффективным и вместе с тем относительно простым методом оценки размеров коллоидных частиц в растворах является метод светорассеяния. С помощью этого метода определяют значение мицеллярного веса ПАВ в данной работе. Вывод теории светорассеяния применительно к разбавленным растворам ПАВ, содержащим мицеллы, размер которых не превышает /20 длины волны видимого света, может быть записан в следующей форме [c.122]

Обычно они определяются методами электронной микроскопии, светорассеяния, ультрацентрифугироваиия и т. д. как правило, диаметр капель не менее 1 мкм, но больше, чем у мицелл. Концентрация мицелл обычно составляет Ю в 1 мл, а капель — не менее 10 —10" в 1 мл. [c.250]

В зависимости от концентрации раствора могут образоваться круглые или пластинчатые мицеллы. В том и другом случае гидрофобные углеводородные цепи на-правлены друг другу навстречу (рис. 60). Расстояния /г и о в пластинчатых мицеллах могут быть измерены рентгеноскопически или методами светорассеяния. [c.251]

Исследования строения мицеллярных растворов ПАВ методами седиментации, диффузии, светорассеяния под разными углами показывают, что, кроме сферических и пластинчатых, возможны другие виды мицелл разного размера, сосуществующих в равновесии и приобретающих все более и более асимметричную форму с увеличением концентрации от сплющенного сфероида и вытянутого эллипсоида до палочко-(ните)-образных мицелл с переходом в конечном счете к пластинчатым мицеллам. [c.114]

Заряд мицелл определялся с помощью измерений светорассеяния [86—91], электрофоретической подвижности [129, 167], коллигативных свойств [168, 169], осмоса [140] и ряда других свойств [166а, 170]. Полученные данные менее точны, чем значения размеров мицелл. Некоторые из полученных результатов представлены в табл. 2. [c.33]

Аналогичные результаты получили Заболотская, Соболева, Маклецова и Медведев [606] при исследовании эмульсионной полимеризации изопрена в присутствии Н2О2 методом светорассеяния. Авторы обнаружили, что на первой стадии реакции, наряду с укрупнением, происходит зарождение новых полимерных частиц в мицеллах эмульгатора на второй стадии наблюдается только укрупнение образующихся частиц в результате полимеризации и коалесценции. Суммарная поверхность всех частиц системы не меняется в процессе полимеризации, которая происходит в поверхностном слое частиц. [c.517]

Остановимся теперь на состоянии различных компонентов в эмульсионной системе. Небольшая часть эмульгатора растворяется в воде. Основное же его количество агрегирует в небольшие коллоидальные кластеры или мицеллы. Между частицами эмульгатора в растворе и в мицеллах существует динамическое равновесие. По данным светорассеяния коллоидные мицеллы имеют стержнеподобную форму [5]. Каждая мицелла состоит пз 50—100 молекул эмульгатора и в д.липу имеет 0,1—0,3 мкм, диаметр же мицеллы равен удвоенной длпне молекулы эмульгатора. Молекулы эмульгатора в мицелле располагаются таким образом, что углеводородные концы их направлены к центру мицеллы, а их ионные группы — к воде. Чпсло и размер мицелл зависит от соотношения между количествами эмульгатора и мономера. При повышении количества эмульгатора увеличивается число частиц меньшего размера, т. е. нри этом возрастает поверхность мицелл. [c.258]

I мкм. Таким образом, в стандартной эмульсионной полимериза-цнопной системе капельки мономера но размеру несколько больше мицелл, в которых есть мономер. Так, если концентрация мицелл обычно составляет 10 /м.л, то в 1 мл содержится не мепее 10 —10 капелек мономера. Различие между мицеллами и отдельными капельками мономера заключается и в том, что первые имеют значите.льно большую поверхность. Оценку размера и количества частиц в эмульсионной системе проводят с помощью электронной микроскопии, светорассеяния, ультрацентрифугирования и других методов [6—8]. [c.259]

Солюбилизация красителей и углеводородов в мицеллах позволяет определять ККМ ионогенных и неионогенных ПАВ как я водных, так и неводных растворах. При достижении в растворе ПАВ концентрации, соответствующей ККМ, растворимость углеводородов и красителей резко увеличивается. Наиболее лобно применять жирорастворимые красители, интенсивно окрашивающие раствор ПАВ при концентрациях его выше ККМ. Солюбилизацию из.меряют методом, основанным на светорассеянии, или спектрофотометрически. [c.350]

При растворении мыла в дистиллированной воде, если концентрация мыла невелика, молекулы его, содержащие длинную гидрофобную цепь и гидрофильный радикал, существуют в растворе в виде свободных ионов, находящихся в беспорядочном движении. По мере возрастания концентрации мыла его гидрофобные цени начинают агрегировать таким образом, что ориентируются внутрь, по направлению к центру воображаемой капли, в то время как концевые карбоксильные гидрофильные полярные группы тор чат наружу. Такой агрегат молекул называют мицеллой, а момент когда мицеллы начинают образовываться в большом количестве является пределом истинной способности мыла растворяться в воде Концентрация, при которой происходит агрегирование молекул называется критической концентрацией мицеллообразования. Для этой концентрации характерно большее постоянство значений, опре деляющих различные физические свойства раствора, которые во обще говоря, изменяются по мере изменения концентрации мыла Имеются в виду поверхностное натяжение, электропроводность светорассеяние, осмотическое давление, способность адсорбировать красители и моющая способность [2]. В соответствии с данными Хартлея [8], нерастворимые в воде вещества, например жиры и углеводороды, втягиваются внутрь мицелл и таким образом приобретают растворимость. Мак-Бейн [4], несколько модифицировав эту [c.14]

Было открыто явление солюбилизации красителя Судан-1И, обратная эмульгирующая способность, аномалии на концентрационной зависимости поверхностного натяжения, С помощью ультразвукового интерферометра и по началу солюбилизации установлены две ККМ. Эти данные дополняются опытами по светорассеянию на малых углах. Все вместе взятое позволяет утверждать, что в данной системе происходит агрегация ионов. Возможно, размеры частиц не достигают размеров мицелл, но ведь и соль не типичный коллоидообра- [c.296]

Методы, основанные на изучении аддитивных свойств, часто не чувствительны к молекулярной ассоциации, например светорассеяние, а определяют только мицеллярную (коллоидную) ассоциацию. При этом также имеются свои трудности— мицеллы уже в точке ККМ объединяются во флокулы. Эти методы не различают размеров мицелл и их флокул, а дают общий размер. [c.182]

Выше было показано, что неорганические электролиты, повыша ющие молекулярную массу мицелл, способствуют повышению антистатического эффекта. Известно, что некоторые типы ПАВ образуют мицеллы даже в неполярных органических растворителях, но молекулярная масса мицелл значительно меньше, чем в случае воды. Это было установлено по методу светорассеяния, а также другими методами [292]. Следовательно, применение неполярных растворителей может обеспечить такой же эффект (рис. 62). Видно, что до достижения высоких концентраций антистатическая эффективность растворов в бензоле ниже, чем у водных растворов, т. е. растворы [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология