Самопроизвольное соединение молекул ПАВ с образованием сферических мицелл, содержащих несколько десятков молекул и имеющих мицеллярную массу 10000-20000 а. е. м, происходит благодаря силам межмолекулярного притяжения между углеводородными цепями.
В системе устанавливается равновесие между истинным раствором и мицеллами - образуется лиофильный коллоидный раствор. Концентрация, при которой начинается образование мицелл, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). В результате мицеллообразования неполярные цепи образуют как бы углеводородную каплю, экранированную обращенными в воду полярными группами. Такое состояние соответствует минимуму свободной энергии. Размеры мицелл ограничиваются силами электростатического отталкивания между ионогенными группами. Диаметр мицеллы приблизительно равен удвоенной длине молекулы.
При дальнейшем увеличении концентрации происходит взаимодействие между сферическими мицеллами образованием дискообразных, цилиндрических, пластинчатых мицелл и, наконец, жидких кристаллов.
Критическая концентрация мицеллообразования зависит от строения и длины углеводородного радикала, природы полярной группы, наличия в растворе электролитов и температуры. Величины ККМ определяют экспериментально, изучая зависимость физико-химических свойств растворов (электрической проводимости, поверхностного натяжения, светорассеяния или светопоглощения) от концентрации ПАВ.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Что общего и в чем состоит различие между низкомолекулярными и коллоидными ПАВ?
2. Какова структура мицеллы Гартли?
3. Что называется критической концентрацией мицеллообразования?
4. Что характеризует величина ГЛБ?
5. Чем объяснить, что процесс мицеллообразования является самопроизвольным?
6. Какое явление называется солюбилизацией?
7. На чем основано моющее действие коллоидных ПАВ?
8. Каково практическое значение коллоидных ПАВ?
9. Какие процессы происходят в растворах коллоидных ПАВ по мере увеличения концентрации?
Закончив изучение главы 6, вы должны знать:
• классификацию коллоидных ПАВ;
• влияние различных факторов на величину ККМ;
• сущность физико-химических методов определения ККМ.
4.2.
ГЛАВА 13. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ВМС)
Высокомолекулярными соединениями называются вещества, имеющие молекулярную массу от 10000 до нескольких миллионов а. е. м.
Размеры молекул ВМС в вытянутом состоянии могут достигать 1000 нм, т.е. соизмеримы с размерами частиц в коллоидных растворах и микрогетерогенных системах.
