Когда концентрация раствора достигает концентрации мицелл ПАВ.

2020-04-15 00:40:26

С изменением концентрации водного раствора происходит процесс изменения ПАВ, образующих мицеллы в растворе. Когда концентрация ПАВ в растворе очень мала, то есть когда концентрация ПАВ в растворе очень мала, воздух и вода находятся почти в прямом контакте. Поверхностное натяжение воды мало падает, приближаясь к состоянию чистой воды. В воде содержится всего несколько молекул поверхностно-активных веществ. Когда концентрация ПАВ немного увеличивается, молекулы агента поверхностной активности вскоре соберутся на поверхности воды. Покрытие водой уменьшит контакт воды с воздухом, и поверхностное натяжение раствора резко упадет.

Некоторые из поверхностно-активных веществ в воде собираются вместе, и гидрофобные группы этих поверхностно-активных веществ начинают образовывать небольшие мицеллы. С увеличением концентрации ПАВ, когда раствор ПАВ достигает насыщения по адсорбции, на поверхности начинает образовываться тесно расположенный монослой. Когда концентрация раствора достигает концентрации мицелл ПАВ, поверхностное натяжение раствора падает до низкого значения.

Если содержание ПАВ продолжает увеличиваться после того, как концентрация раствора достигнет критической концентрации мицелл, хотя концентрация раствора увеличивается, поверхностное натяжение раствора почти уже не уменьшается. В это время число мицелл и число агрегаций в растворе увеличиваются, и система раствора состоит из мицелл. Микрореактором, используемым для синтеза нанопорошка, в это время является мицелла. Затем система постепенно переходит в жидкокристаллическое состояние. Когда концентрация ПАВ в водном растворе достигает ККМ, ПАВ с увеличением его концентрации будет образовывать мицеллы, что отражается в точке поворота кривой поверхностного натяжения и концентрации ПАВ (кривая r-1gc), в то время как остальные физико-химические свойства раствора не идеальны.

У ионных ПАВ образованные ими мицеллы имеют более высокие заряды. Из-за эффекта электростатического притяжения некоторые противоионы будут притягиваться к мицеллам, в результате чего некоторые положительные и отрицательные заряды компенсируют друг друга. Однако блокирующая сила ионного тумана, образованного противоионами, значительно увеличивается после того, как мицелла сформировала высокий заряд, который можно использовать для регулирования дисперсии нанопорошка. По этим двум причинам эквивалентная проводимость раствора быстро уменьшается с увеличением концентрации после КМЦ. Поэтому эту точку также используют для измерения критической концентрации мицеллообразования ПАВ.

Структура мицеллы ионного поверхностно-активного вещества представляет собой сферическую мицеллу, состоящую из внутреннего ядра, внешней оболочки и диффузионного двойного электрического слоя. Внутреннее ядро ​​ионного поверхностно-активного вещества состоит из углеводородной цепи, подобной гидрофобной жидкой углеводородной цепи, а ее диаметр составляет около 1-2,8 нм. Поскольку соседняя полярная группа – CH2 – имеет определенную полярность, вокруг ядра все еще остается некоторое количество молекул воды, поэтому в ядре мицеллы проникает больше воды. В настоящее время эта – CH2 – группа является не только ядром, состоящим из жидкой углеводородной цепи, но и частью нежидкой оболочки мицеллы.