Koji su faktori koji utječu na stvaranje micela u surfaktantima?

Hej tamo! Kao dobavljač surfaktanata, već neko vrijeme ronim duboko u svijet surfaktanata. Jedan od najfascinantnijih aspekata surfaktanata je formiranje micela. Dakle, danas ću s vama podijeliti faktore koji utiču na formiranje micela u surfaktantima.

Šta su micele i surfaktanti?

Prvo, hajde da brzo prođemo kroz šta su micele i surfaktanti. Surfaktanti su molekule koje imaju jedinstvenu strukturu. Imaju hidrofilnu (vodenu) glavu i hidrofobni (mrzi vodu) rep. Kada stavite surfaktante u otopinu, u niskim koncentracijama, oni imaju tendenciju da plutaju pojedinačno. Ali kada koncentracija dostigne određenu tačku, oni počinju formirati ove male klastere zvane micele. U miceli, hidrofobni repovi se skupljaju u sredini, dalje od vode, a hidrofilne glave su okrenute prema van, u interakciji s vodom.

kritična koncentracija micela (CMC)

Kritična koncentracija micela je kao magični broj za formiranje micela. To je koncentracija pri kojoj površinski aktivne tvari počinju stvarati micele. Cijeli niz faktora može utjecati na CMC, a zauzvrat, utjecati na stvaranje micela.

Struktura surfaktanta

Struktura molekula surfaktanta je glavni igrač ovdje. Dužina hidrofobnog repa je veoma važna. Duži repovi znače veću hidrofobnost. Surfaktanti sa dužim repovima imaju niži CMC. To je zato što duži repovi zaista ne vole biti u vodi, pa su više željni da formiraju micele kako bi pobjegli od nje. Na primjer, ako uporedite surfaktant s kratkolančanim hidrofobnim repom s onim s dugolančanim repom, onaj s dugim repom će formirati micele u nižoj koncentraciji.

Priroda hidrofilne glave je takođe važna. Jonski surfaktanti, koji imaju nabijene hidrofilne glave, imaju različite CMC vrijednosti u odnosu na nejonske tenzide. Jonski surfaktanti obično imaju veći CMC jer se nabijene glave u određenoj mjeri odbijaju. Ova odbojnost otežava im da se spoje i formiraju micele. Nejonski surfaktanti, s druge strane, nemaju ovaj problem odbijanja, tako da mogu formirati micele pri nižim koncentracijama.

Temperatura

Temperatura može imati veliki uticaj na formiranje micela. Općenito, za većinu nejonskih surfaktanata, kako temperatura raste, CMC se smanjuje. To je zato što na višim temperaturama molekuli vode imaju više energije i više se kreću. Ovo olakšava hidrofobnim repovima da se odvoje od vode i formiraju micele.

Ali za jonske surfaktante, to je malo komplikovanije. Povećanje temperature može povećati rastvorljivost surfaktanta, što može povećati CMC u nekim slučajevima. Takođe može uticati na hidrataciju hidrofilnih glava. Više temperature mogu smanjiti hidrataciju, što može povećati ili smanjiti CMC ovisno o specifičnom surfaktantu.

Prisustvo aditiva

Aditivi zaista mogu pokvariti stvaranje micela. Soli su uobičajeni aditiv. Kada dodate soli u otopinu ionskih tenzida, ioni soli mogu procijeniti naboje na hidrofilnim glavama surfaktanata. Ovo smanjuje odbojnost između molekula surfaktanta, što im olakšava stvaranje micela. Dakle, dodavanje soli obično smanjuje CMC ionskih surfaktanata.

Organski aditivi također mogu imati efekta. Neka organska jedinjenja mogu se rastvoriti u hidrofobnom jezgru micela. Ovo može promijeniti veličinu i oblik micela i također utjecati na CMC. Na primjer, dodavanje male količine alkohola može smanjiti CMC otopine surfaktanta.

pH

pH rastvora je još jedan faktor. Za surfaktante sa pH-osjetljivim grupama na njihovim hidrofilnim glavama, pH može promijeniti naboj glave. Na primjer, ako surfaktant ima kiselu grupu na glavi, pri niskom pH, grupa može biti protonirana i neutralna. Pri visokom pH može biti deprotoniran i negativno nabijen. Ova promjena naboja može utjecati na odbojnost između molekula surfaktanta i na taj način utjecati na stvaranje micela.

Primjeri surfaktanata i njihovo formiranje micela

Pogledajmo neke specifične surfaktante.Stearildimetilbenzilamonijum hlorid丨CAS 122 - 19 - 0je jonski surfaktant. Njegov dugi hidrofobni rep i pozitivno nabijena hidrofilna glava čine ga zanimljivim u smislu formiranja micela. Dugačak rep ga tjera prema formiranju micela pri relativno niskoj koncentraciji, ali pozitivni naboj na glavi uzrokuje određenu odbojnost.

Fitinska kiselina丨CAS 83-86-3je malo drugačiji. Ima više fosfatnih grupa, koje su hidrofilne. Struktura fitinske kiseline može dovesti do jedinstvenih micelolikih agregata pod određenim uslovima. Prisustvo ovih višestrukih hidrofilnih grupa i njihova interakcija sa okolnim okruženjem mogu uticati na to kako se formiraju klasteri.

Dimetildioktilamonijev hlorid丨CAS 5538 - 94 - 3je takođe jonski surfaktant. Njegova dva oktilna lanca daju mu značajan hidrofobni karakter. Zbog toga postoji veća vjerovatnoća da će formirati micele pri nižim koncentracijama u poređenju sa surfaktantima s kraćim lancima.

Zašto je formiranje micela važno?

Formiranje micela je ključno u mnogim aplikacijama. U industriji čišćenja, micele mogu uhvatiti čestice prljavštine i ulja u svoje hidrofobne jezgre i zatim ih isprati vodom. U farmaceutskoj industriji micele se mogu koristiti za isporuku lijekova. Oni mogu rastvoriti hidrofobne lekove u rastvorima na bazi vode, što olakšava davanje lekova.

Želite saznati više ili kupiti?

Ako ste zainteresirani da saznate više o površinski aktivnim tvarima i formiranju micela ili ako želite kupiti visokokvalitetne surfaktante za svoj posao, ne ustručavajte se kontaktirati. Tu smo da vam pomognemo da razumete najbolje površinski aktivne materije za vaše specifične potrebe i da vas vodimo kroz proces kupovine. Bilo da radite na malom eksperimentu ili na velikoj industrijskoj primjeni, imamo prave surfaktante za vas.

Reference

1. Rosen, MJ, i Kunjappu, JT (2012). Surfaktanti i međufazni fenomeni. Wiley.
2. Myers, D. (2006). Surfaktant Science and Technology. Wiley.