Bok tamo! Kao dobavljač površinski aktivnih tvari, već neko vrijeme zaranjam duboko u svijet površinski aktivnih tvari. Jedan od najfascinantnijih aspekata surfaktanata je stvaranje micela. Dakle, danas ću s vama podijeliti čimbenike koji utječu na stvaranje micela u surfaktantima.
Što su micele i surfaktanti?
Prvo, idemo na brzinu proći kroz ono što su micele i surfaktanti. Surfaktanti su molekule koje imaju jedinstvenu strukturu. Imaju hidrofilnu glavu (koja voli vodu) i hidrofobni rep (koja mrzi vodu). Kada surfaktante stavite u otopinu, u niskim koncentracijama, oni plutaju zasebno. Ali kada koncentracija dosegne određenu točku, počinju stvarati ove male nakupine koje se nazivaju micele. U micelu se hidrofobni repovi skupljaju u sredini, daleko 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 stvaranje micela. To je koncentracija pri kojoj tenzidi počinju stvarati micele. Cijeli niz čimbenika može utjecati na CMC, a zauzvrat utjecati na stvaranje micela.
Struktura surfaktanta
Struktura molekule surfaktanta ovdje je glavni igrač. Duljina hidrofobnog repa je jako važna. Duži repovi znače veću hidrofobnost. Surfaktanti s duljim repovima imaju niži CMC. To je zato što dulji repovi stvarno ne vole biti u vodi, pa su željniji formirati micele kako bi pobjegli od nje. Na primjer, ako surfaktant s hidrofobnim repom kratkog lanca usporedite s onim s repom dugog lanca, onaj s dugim repom stvarat će micele u nižoj koncentraciji.
Priroda hidrofilne glave također je važna. Ionski surfaktanti, koji imaju nabijene hidrofilne glave, imaju različite CMC vrijednosti u usporedbi s neionskim tenzidima. Ionski surfaktanti obično imaju višu CMC jer se nabijene glave u određenoj mjeri međusobno odbijaju. Ovo odbijanje im malo otežava okupljanje i stvaranje micela. Neionski surfaktanti, s druge strane, nemaju problem odbijanja, pa mogu stvarati micele pri nižim koncentracijama.
Temperatura
Temperatura može imati veliki utjecaj na stvaranje micela. Općenito, za većinu neionskih površinski aktivnih tvari, kako temperatura raste, CMC se smanjuje. To je zato što na višim temperaturama molekule vode imaju više energije i više se kreću okolo. To olakšava hidrofobnim repovima da se odvoje od vode i formiraju micele.
Ali za ionske površinski aktivne tvari, to je malo kompliciranije. Povećanje temperature može povećati topljivost surfaktanta, što može povećati CMC u nekim slučajevima. Također može utjecati na hidrataciju hidrofilnih glava. Više temperature mogu smanjiti hidrataciju, što može povećati ili smanjiti CMC ovisno o specifičnom surfaktantu.
Prisutnost aditiva
Aditivi mogu stvarno zabrljati sa stvaranjem micela. Soli su uobičajeni aditiv. Kada dodate soli u otopinu ionskih tenzida, ioni soli mogu zaštititi naboje na hidrofilnim glavama tenzida. Time se smanjuje odbojnost između molekula surfaktanta, što im olakšava stvaranje micela. Dakle, dodavanje soli obično smanjuje CMC ionskih površinski aktivnih tvari.
Organski dodaci također mogu imati učinak. Neki organski spojevi mogu se otopiti u hidrofobnoj jezgri micela. To može promijeniti veličinu i oblik micela i također utjecati na CMC. Na primjer, dodavanje male količine alkohola može smanjiti CMC otopine surfaktanta.
pH
pH otopine je još jedan faktor. Za površinski aktivne tvari s pH osjetljivim skupinama na njihovim hidrofilnim glavama, pH može promijeniti naboj glave. Na primjer, ako surfaktant ima kiselu skupinu na svojoj glavi, pri niskom pH, skupina može biti protonirana i neutralna. Pri visokom pH, može biti deprotoniran i negativno nabijen. Ova promjena naboja može utjecati na odbijanje između molekula surfaktanta i tako utjecati na stvaranje micela.
Primjeri surfaktanata i njihova tvorba micela
Pogledajmo neke specifične površinski aktivne tvari.Stearildimetilbenzilamonijev klorid丨CAS 122 - 19 - 0je ionski surfaktant. Njegov dugi hidrofobni rep i pozitivno nabijena hidrofilna glava čine ga zanimljivim u smislu stvaranja micela. Dugi rep ga tjera prema stvaranju micela pri relativno niskoj koncentraciji, ali pozitivni naboj na glavi uzrokuje određeno odbijanje.
Fitinska kiselina 丨CAS 83-86-3je malo drugačiji. Ima više fosfatnih skupina, koje su hidrofilne. Struktura fitinske kiseline može pod određenim uvjetima dovesti do jedinstvenih agregata poput micela. Prisutnost ovih višestrukih hidrofilnih skupina i njihova interakcija s okolnim okolišem mogu utjecati na to kako formiraju klastere.
Dimetildioktilamonijev klorid丨CAS 5538 - 94 - 3je također ionski surfaktant. Njegova dva oktilna lanca daju mu značajan hidrofobni karakter. Zbog toga je veća vjerojatnost stvaranja micela pri nižim koncentracijama u usporedbi s površinski aktivnim tvarima s kraćim lancima.
Zašto je stvaranje micela važno?
Stvaranje micela ključno je u mnogim primjenama. 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 otopiti hidrofobne lijekove u otopinama na bazi vode, što olakšava davanje lijekova.
Želite li saznati više ili kupiti?
Ako želite saznati više o tenzidima i stvaranju micela ili ako želite kupiti visokokvalitetne tenzide za svoju tvrtku, nemojte se ustručavati kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo razumjeti najbolje surfaktante za vaše specifične potrebe i vodimo vas kroz proces kupnje. Bilo da radite na malom eksperimentu ili industrijskoj primjeni velikih razmjera, imamo prave površinski aktivne tvari za vas.
Reference
- Rosen, MJ i Kunjappu, JT (2012). Surfaktanti i međufazni fenomeni. Wiley.
- Myers, D. (2006). Surfaktant znanost i tehnologija. Wiley.
