wymagania1 bmp

r

Wr    Tabela 4. Dane dotyczące miceli siarczanu dodecylosodowego

Środowisko	CMC ’mol/dm^3	Liczba agregacji, n
woda	0,0081	80
0,02 m NaCl	0,00382	94
0,10 m NaCl	0,00139	112
0,40 m NaCl	0,00052	126

Przy stężeniach roztworów przekraczających znacznie krytyczne stężenie micelarne tworzą się micele warstwowe (rys. 10).

Micele mogą tworzyć się również w roztworach związków ainfifilowycli w niepolarnych organicznych rozpuszczalnikach. Micele te charakteryzują się tym, że grupy polarne związku amiiiilowego budują jądro miceli, które otoczone jest przez łańcuchy węglowodorowe, rozciągające się w kierunku niewodnego rozpuszczalnika. Orientacja cząsteczek związku amfijilowego budującego micelę jest odwrotna niż w przypadku miceli tworzonych w roztworach wodnych. Micele tego typu noszą nazwę miceli odwróconych (rys. 11). Asocjacja cząsteczek w środowisku niepolarnym uwarunkowana jest silnymi oddziaływaniami dipolowymi lub wiązaniami wodorowymi pomiędzy grupami polarnymi.,

' Roztwory substancji amfifilowych o stężeniach większych od krytycznego stężenia micelarnego wykazują zdolność przeprowadzania substancji trudno rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych do roztworu, nazywaną solubilizacją. Solubilizacjasubstancji niepolarnych przez wodne roz-

AWQ O*

Qww cząsteczka związku

powierzchniowo czynnego

Rys. 11. Schemat miceli odwróconej

twory związków powierzchniowo czynnych polega na wnikaniu cząsteczek do wnętrza miceli, a substancji słabo polarnych, tzn. zawierających grupy polarne, nie ulegające hydratacji w dostatecznym stopniu, aby rozpuścić się w wodzie, na tworzeniu warstwy „palisadowej”, przy czym grupy polarne tej substancji skierowane są ku fazie wodnej (rys. 13 c, b). Zjawisko solubilizacji znalazło szereg zastosowań praktycznych, m.in. w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, chemicznym. Ważną rolę odgrywa ono również w żywym organizmie, w procesie przyswajania tłuszczów i leków.

6.6.2. Ćwiczenie: Wyznaczanie krytycznego stężenia mice-larnego z pomiarów konduktancji

Szereg właściwości fizyko-chemicznych roztworu ulega gwałtownym zmianom po pojawieniu się micel w roztworze, co stanowi podstawę wyznaczania krytycznego stężenia micelarnego (CMC) (rys. 12). Przy wyznaczaniu CMC często wykorzystuje się:

a)    Pomiar konduktancji

Przy stężeniach roztworu poniżej CMC większość jonowych związków powierzchniowo czynnych zachowuje się jak silne elektrolity, tzn. wykazuje stopniowe obniżenie konduktywności molowej ze stężeniem. Gdy zaczynają tworzyć się micele, to część przeciwjonów zostaje bezpośrednio związana w warstwie adsorpcyjnej, co powoduje znaczne zmniejszenie konduktywności molowej roztworu.

W metodzie tej przedstawia się graficznie zależność konduktywności molowej A od pierwiastka kwadratowego ze stężenia roztworu lub konduktywności x₀ od stężenia. Otrzymuje się dwie proste o różnym nachyleniu, przecinające się w punkcie odpowiadającym CMC.

b)    Pomiar napięcia powierzchniowego roztworu

Napięcie powierzchniowe roztworów związków powierzchniowo czynnych o stężeniach niższych od CMC obniża się gwałtownie ze wzrostem stężenia, natomiast w przypadku roztworów o stężeniach większych od CMC jest stałe. W przypadku wielu substancji a przechodzi najpierw przez minimum, zanim ustali się wartość stała. Przy wyznaczaniu CMC przedstawia się graficznie zależność o=f(log c); punkt przecięcia prostych wyznacza wartość krytycznego stężenia micelarnego.

c)    Pomiar rozproszenia światła

ra)au

Początek agregacji cząsteczek uwidacznia się w wyraźnym wzroście natężenia światła rozproszonego przez roztwór związku powierzchniowo czynnego. CMC określa się na podstawie przebiegu funkcji wartości natężenia światła rozproszonego pod kątem 90° lub zmętnienia roztworu od stężenia. Metoda rozproszenia światła wykorzystywana jest również do wyznaczania liczby

169