Как найти ккм по графику

Определение критической концентрации мицеллообразования.

Поверхностно-активные
вещества, классификация.

По изменению
поверхностного натяжения вещества
делят на поверхностно-активные и
поверхностно-инактивные. Важнейшей
адсорбционной характеристикой веществ,
определяющей многие их свойства и
области применения является поверхностная
активность, обозначается символом G,
в честь Гиббса. Чем сильнее уменьшается
поверхностное натяжение ()
с увеличением концентрации (с)
адсорбируемого вещества, тем больше
поверхностная активность этого вещества:
G = — d
/dc.

Органические вещества,
снижающие поверхностное натяжение
(поверхностную энергию) вследствие
адсорбции на границе раздела фаз,
называют поверхностно-активными
веществами. Для них характерны кривые
типа I (рис. 1).

Термин «поверхностно-активные
вещества» (ПАВ) обычно применяют к
специфическим веществам, обладающим
очень большой поверхностной активностью
по отношению к воде. Поверхностно-активные
вещества имеют дифилъное строение, то
есть они содержат в молекулах одновременно
гидрофобную и гидрофильную группы. В
качестве гидрофобной группы обычно
выступает углеводородный радикал,
содержащий 10–18 углеродных атомов, чаще
всего линейного строения. К гидрофильным
группам могут относиться –СООН, –COONa,
–S0₃Na,
–ОН, –NH₂ и другие.
Чаще всего молекулу поверхностно-активного
вещества изображают в виде палочки с
утолщением на конце (рис. 2).

Примером
поверхностно-инактивных веществ по
отношению к воде являются электролиты,
то есть вещества, диссоциирующие на
ионы, и более полярные, чем вода:
неорганические соли, кислоты, щелочи,
которые сильно гидратируются. Они
взаимодействуют с водой сильнее, чем
молекулы воды между собой. В случае
органических растворителей свойства
веществ обращаются: электролиты выступают
поверхностно-активными веществами, а
вещества, молекулы которых имеют
дифильное строение и включают большой
углеводородный радикал – являются
поверхностно-инактивными веществами.

Правило Дюкло–Траубе:
поверхностная активность увеличивается
с увеличением длины углеводородного
радикала ПАВ для полярных растворителей
(вода). Правило обращается для органических
растворителей.

Наличие гидрофильной
и олеофильной частей у молекул ПАВ
является характерной отличительной
особенностью их строения. По способности
к диссоциации в водных растворах
поверхностно-активные вещества делят
на ионогенные и неионогенные.

В свою очередь ионогенные
ПАВ в зависимости от характера
образующихся при диссоциации в водных
растворах ионов, обеспечивающих
поверхностную активность, можно разделить
на анионо-активные и катионо-активные.
Кроме того, имеются еще и амфолитные
или амфотерные, ПАВ, которые
содержат в молекуле две активные группы
– анион и катион.

Из поверхностно-активных
веществ большую по численности группу
составляют анионные ПАВ. Они широко
применяются для производства синтетических
моющих средств (CMC). Катионоактивные
вещества по сравнению с анионоактивными
и неионогенными вырабатывают в
промышленности в меньшем количестве,
так как катионные ПАВ — наиболее
токсичные и наименее биологически
разлагаемые из всех ПАВ; их часто
используют в качестве бактерицидных,
фунгицидных, дезинфицирующих веществ,
ингибиторов коррозии.

Амфолитные ПАВ содержат
две функциональные группы, одна из
которых имеет кислый, а другая основный
характер, например карбоксильную и
аминную группы. В зависимости от рН
среды амфолитные ПАВ проявляют
анионоактивные или катионоактивные
свойства:Error: Reference source not found

Амфолитные ПАВ хорошо
растворимы в воде, но их растворимость
уменьшается с увеличением числа
углеродных атомов в цепи. Они являются
ингибиторами коррозии, а также обладают
солюбилизирующей способностью по
отношению к органическим соединениям
и диспергирующей способностью в отношении
пигментов.

Неионогенные ПАВ
в водном растворе не образуют ионов.
Синтезированы на основе оскиэтилена.
Их растворимость в воде обусловлена
функциональными группами, имеющими
гидрофильный характер. В отличие от
ионогенных ПАВ в гомологических рядах
этих соединений может изменяться не
только гидрофобная, но и гидрофильная
часть молекулы. Этим и объясняется
большое разнообразие их свойств.

Схематически молекула
неионогенного ПАВ обозначают следующим
образом:

Полиоксиэтиленовая
цепь определяет гидрофильные свойства
неионогенных ПАВ. Изменяя длину
полиоксиэтиленовой цепи, легко
регулировать их коллоидно-химические
свойства. Эти ПАВ применяются в любых
средах (кислой и щелочной), а также в
присутствии растворимых солеи.

К недостаткам этих
ПАВ относится медленное разложение
из-за наличия в их составе ароматического
радикала и, как следствие, накопления
их в объектах окружающей среды.
Неионогенные ПАВ с алкильными радикалами
способны биологически разлагаться
достаточно полно и быстро.

В последнее время все
шире применяют высокомолекулярные ПАВ.
Это растворимые карбо- и гетероцепные
полимеры ионогенного или неионогенного
типа. К ним могут относиться природные
соединения (белки, пектиновые вещества),
производные целлюлозы и синтетические
полимеры. Высокомолекулярные ПАВ
получают в основном из полимеров
полимераналогичным превращением

Неионогенные ПАВ
в водном растворе не образуют ионов.
Синтезированы на основе оскиэтилена.

Адсорбция на границе
раздела фаз.

Молекулы ПАВ содержат
одновременно гидрофильную часть, которая
легко взаимодействуют с водой, и
гидрофобную часть, которая стремиться
«оттолкнуться» от воды, поэтому они
располагаются на границе раздела фаз
(вода–масло, вода–воздух) таким образом,
что гидрофильные группы направлены к
воде и растворены в ней, а гидрофобные
– выталкиваются из нее.

В отличие от молекул
и ионов, адсорбционное равновесие на
границе раздела фаз достигается медленно,
даже для такой подвижной границы как
ПАВ–воздух, время установления равновесия
достигает 40–50 минут.

Кривые зависимости
адсорбции от концентрации (Г-с) называются
изотермами адсорбции и имеют характерный
вид, изображенный на рис. 3. По мере
увеличения концентрации (с) адсорбция
(Г) возрастает сперва резко, затем все
медленнее, асимптотически приближаясь
к некоторому пределу. Адсорбция возрастает
с удлинением цепи в гомологическом
ряду, но для всех членов ряда кривые
стремятся к одному и тому же предельному
значению (Г_∞), называемому
предельной адсорбцией.

Существование этого
предельного значения объясняется тем,
что тонкий поверхностный слой при
высоких концентрациях ПАВ в растворе
насыщается молекулами ПАВ. Однако факт
постоянства (Г_∞) для всех членов
ряда, на первый взгляд, удивителен, так
как он означает, что на единице площади
поверхностного слоя в пределе помещается
одно и то же число адсорбированных
молекул, независимо от их длины. Этот
факт, установленный экспериментально
(а также другие данные по поверхностным
слоям), позволил Лэнгмюру (1915г.) выдвинуть
представление об ориентации адсорбированных
молекул в поверхностном слое.

Лэнгмюр исходил из
того, что молекулы ПАВ состоят из двух
частей – полярной (например, -СООН,
-СН₂0Н, -NН₃ОН)
и неполярного радикала, обладающего
слабым молекулярно-силовым полем.
Лэнгмюр сформулировал принцип
независимости поверхностного действия,
заключающийся в том, что при адсорбции
полярная группа, обладающая большим
сродством к полярной фазе – воде,
втягивается в воду, в то время, как
неполярный радикал выталкивается в
неполярную фазу. Происходящее при этом
уменьшение свободной поверхностной
энергии ограничивает размер поверхностного
слоя толщиной в одну молекулу. Образуется
так называемый мономолекулярный слой.
При малых концентрациях (с) в области,
далекой от насыщения, углеводородные
цепи, вытолкнуты в воздух, «плавают» на
поверхности воды, тогда как полярная
группа погружена в воду (рис. 5, а); такое
положение возможно из-за гибкости
углеводородной цепи.

С ростом концентрации
(с) число молекул в поверхностном слое
увеличивается, цепи поднимаются и в
пределе приобретают вертикальное
положение (рис. 5, б). В насыщенном
адсорбционном слое поверхность воды
оказывается сплошь покрытой углеводородными
цепями; значение поверхностного натяжения
() при этом уменьшается,
приближаясь к значению, характерному
для чистого жидкого ПАВ на границе с
воздухом.

Существование такого
мономолекулярного слоя, обладающего
плотнейшей «упаковкой» («молекулярного
частокола») хорошо согласуется с фактом
постоянства предельной адсорбции (Г_∞),
для всех членов ряда. Действительно,
только при вертикальной ориентации
изменение длины цепи не изменяет площади,
занятой молекулой в поверхностном слое,
и, следовательно, не изменяет числа
молекул, приходящихся на единицу площади,
пропорционального (Г_∞). Представления
Лэнгмюра о структуре поверхностных
слоев были в дальнейшем подтверждены
рентгенографически.

Мицеллообразование

Все дифильные
поверхностно-активные вещества
относительно поведения их в воде делят
на истинно растворимые и коллоидные.

К первой группе
относится большой класс растворимых в
воде дифильных органических соединений
с небольшим углеводородным радикалом,
например низшие спирты, фенолы, кислоты
и их соли, амины. Вещества этого типа в
растворе находятся в молекулярно-дисперсном
состоянии вплоть до концентраций,
соответствующих их насыщенным растворам
и разделению системы на две сплошные
фазы.

Особый интерес
представляют коллоидные поверхностно-активные
вещества. Именно они в первую очередь
понимаются под термином ПАВ. Главной
отличительной особенностью этих веществ
является способность образовывать
термодинамически устойчивые (лиофильные)
гетерогенные дисперсные системы
(ассоциативные или мицеллярные коллоиды).
К основным свойствам коллоидных ПАВ,
обусловливающим их ценные качества и
широкое применение, относятся:

1. высокая
   поверхностная активность;

2. способность
   к самопроизвольному мицеллообразованию;

3. способность
   к солюбилизации;

4. высокая
   способность стабилизировать различные
   дисперсные системы.

Мицеллообразование
– образованию лиофильных коллоидных
растворов при концентрации ПАВ выше
некоторого определенного значения,
называемого критической концентрацией
мицеллообразования (ККМ).

Критическая концентрация
мицеллообразования ККМ – минимальная
концентрация ПАВ, при которой образуются
мицеллы (супрамолекулярные ансамбли).

ККМ лежит в пределах
10^-5–10^-2 моль/л.

Растворы коллоидных
ПАВ являются классическим примером
лиофильных гетерогенных систем –
самопроизвольно образующихся равновесных
систем с минимумом энергии Гиббса,
несмотря на огромную межфазную
поверхность.

Под мицеллой ПАВ
понимают ассоциат дифильных молекул,
лиофильные группы которых обращены к
соответствующему растворителю, а
лиофобные группы соединяются друг с
другом, образуя ядро мицеллы. Число
молекул, составляющих мицеллу, называют
числом ассоциации, а общую сумму
молекулярных масс молекул в мицелле,
или произведение массы мицеллы на число
Авогадро – мицеллярной массой. Лиофильные
мицеллярные системы являются обратимыми,
то есть при разбавлении растворов
мицеллы распадаются на молекулы или
ионы, и система переходит в истинный
раствор.

Многие ПАВ с большими
углеводородными радикалами из-за плохой
растворимости не образуют мицеллярных
растворов. Однако при изменении
температуры растворимость ПАВ может
увеличиваться и обнаруживается
мицеллообразование. Температуру, при
которой резко увеличивается растворимость
ПАВ вследствие образования мицелл,
называют точкой Крафта (1896 г.). Как следует
из определения, точка Крафта ТК отвечает
ККМ на фазовой диаграмме коллоидного
ПАВ (рис. 6.7).

Кривая (оа) на фазовой
диаграмме соответствует температурной
зависимости истинной растворимости
ПАВ, которая медленно растет до точки
Крафта. Эта кривая отвечает равновесию
между чистым ПАВ (или его гидратом) и
истинным раствором ПАВ. Кривая (оb)
показывает зависимость мицеллярной
растворимости от температуры (равновесие
между чистым ПАВ и его мицеллярным
раствором). Участок (ос) отвечает изменению
ККМ от температуры (равновесие между
мицеллами и мономерами ПАВ). Таким
образом, точка Крафта (Т_К) является
тройной точкой на фазовой диаграмме
ПАВ–растворитель/вода. В этой точке
существует равновесие между тремя
фазами: чистое ПАВ–мицеллярный
раствор–истинный раствор ПАВ. Точка
Крафта снижается с уменьшением
углеводородного радикала, его
разветвлением, при наличии кратных
связей, с введением полярных групп, то
есть с увеличением растворимости ПАВ.

Обратимость лиофильных
мицеллярных систем заключается в том,
что при разбавлении растворов мицеллы
распадаются на молекулы или ионы, и
система переходит в истинный раствор.

Наиболее резко точка
излома выявляется на изотерме, построенной
в координатах ( –
lg c) (для неионогенных ПАВ) или (
– lg c^) (для
ионогенных ПАВ) (рис. 6). При полном
заполнении монослоя (Г_∞), постоянному
значению поверхностного натяжения ()
соответствует постоянное значение
химического потенциала ПАВ в растворе,
что определяет процесс мицеллообразования
как процесс образования новой фазы.

Установлено, что
мицеллообразованию предшествует
ассоциация молекул ПАВ в димеры, тримеры
и так далее. Однако для водных растворов
ПАВ наличие резких изломов в области
ККМ на кривых физико-химическое свойство
– концентрация служит достаточным
основанием принимать во внимание только
два состояния ПАВ в растворе. Это
мономерное и мицеллярное состояния
ПАВ.

При увеличении
концентрации ПАВ мицеллярная система
проходит ряд равновесных состояний,
различающихся по числам ассоциации,
размерам и форме мицелл. При достижении
определенной концентрации сферические
мицеллы начинают взаимодействовать
между собой, что способствует их
деформации. Мицеллы стремятся принять
цилиндрическую, дискообразную,
палочкообразную, пластинчатую форму
(рис. 7). Существование пластинчатых
мицелл доказано Мак-Беном.

C
увеличением концентрации ПАВ возрастает
колличество мицелл, при дальнейшем
росте концентрации сферические мицеллы
объединяются в палочкообразные (рис.
7, в), при этом вязкость системы резко
возрастает. Эти вытянутые мицеллы далее
организуются в двумерно-гексагональную
сплошную структуру во всем объеме
раствора (рис. 6, г), это так называемая
«средняя» (middle) мезоморфная фаза. С
дальнейшем ростом концентрации образуется
пластинчатая или ламеллярная (lamellar)
мезоморфная фаза, сплошная структура
образована в ней параллельной упаковкой
протяженных гибких бимолекулярных
слоев, с прослойками воды (рис. 7, д). Такие
мезоморфные фазы представляют собой
оптически анизотропные системы,
называемые жидкими кристаллами (ЖК).
Последней стадией агрегации при
дальнейшем удалении воды из системы
является образование гелеобразной
структуры и твердого кристаллического
ПАВ.

При концентрациях ПАВ
в водном растворе, несколько превышающих
ККМ, согласно представлениям Гартли
образуются сферические мицеллы (рис.
7а). Эти мицеллы обычно называют мицеллами
Гартли. Внутренняя часть мицелл Гартли
состоит из переплетающихся углеводородных
радикалов, полярные группы молекул ПАВ
обращены в водную фазу. Диаметр таких
мицелл равен удвоенной длине молекул
ПАВ. Число молекул в мицелле быстро
растет в пределах узкого интервала
концентраций, а при дальнейшем увеличении
концентрации практически не изменяется,
а увеличивается число мицелл. Сферические
мицеллы могут содержать от 20 до 100 молекул
и более. Например, по результатам
измерения светорассеяния, мицелла
додецилсульфата натрия состоит в среднем
из 73 молекул.

Большое значение
мицеллообразование имеет в живой
природе. Биологические мембраны –
сложные бислои с гидрофобным ядром и
гидрофильным окружением; специфичность
многих биохимических процессов требует
соответствующей структурной организации.

Гидрофильно-липофильный
баланс

Кроме поверхностной
активности, непосредственно определяющей
адсорбционную способность ПАВ, другой
важной количественной характеристикой
коллоидных ПАВ является гидрофильно-липофильный
баланс (ГЛБ). Соотношение между
гидрофильными свойствами полярной
группы и липофильными (липос – жир)
свойствами углеводородного радикала,
зависящими от его размера, характеризуется
числами ГЛБ. Числа ГЛБ определяются
путем сравнения способности различных
ПАВ к мицеллообразованию, стабилизации
эмульсий и др.

Физический смысл
эмпирических чисел ГЛБ состоит в том,
что они определяют отношение работы
адсорбции молекул ПАВ на границе раздела
из фазы «масло» к работе адсорбции на
той же границе из фазы «вода».

Таким образом, числа
ГЛБ линейно связаны с поверхностной
активностью. Именно эти параметры должны
быть критериями оценки ПАВ. Однако на
практике обычно качество ПАВ оценивают
по числам ГЛБ. Так, для получения
устойчивых прямых эмульсий (масло в
воде) используют ПАВ с числами ГЛБ от
10 до 16 (в зависимости от природы масла),
для получения обратных эмульсий (вода
в масле) – от 3 до 5; при ГЛБ 7-8 наблюдается
переход эмульсий от прямых к обратным;
числа ГЛБ составляют для смачивателей
7-9, моющих средств 13-15, солюбилизаторов
в водных растворах – 15-16.

Солюбилизация.

Явление растворения
веществ в мицеллах ПАВ называется
солюбилизацией. В водных мицеллярных
системах солюбилизируются вещества,
нерастворимые в воде, например, бензол,
органические красители, жиры. Это
обусловлено тем, что ядро мицеллы
проявляет свойства неполярной жидкости.
В органических мицеллярных растворах,
в которых внутренняя часть мицелл
состоит из полярных групп, солюбилизируются
полярные молекулы воды, причем количество
связанной воды может быть значительным.
Явление солюбилизации подтвердило
представление о жидкой природе
углеводородного ядра мицеллы ПАВ в
водном растворе.

Вещество, солюбилизированное
раствором ПАВ, называют солюбилизатом,
а ПАВ – солюбилизатором.

Методы определения
ККМ

Один из методов расчета
ККМ основан на определении поверхностного
натяжения (см. выше), по методике отрыва
кольца (самостоятельно).

По широте применения
и точности среди прочих методов
определения ККМ особенно выделяется
кондуктометрический метод, основанный
на измерении электропроводности водных
растворов ПАВ.

На кривой концентрационной
зависимости эквивалентной
электропроводности (λ) водных растворов
ПАВ в связи с изменением строения
растворов по мере увеличения концентрации
четко фиксируются три области (рис. 7а):
постепенное линейное снижение
электропроводности до ККМ, затем выше
ККМ более резкое падение ее до минимума
и последующее возрастание электропроводности
(на рисунке не изображено).

Коллоидные ионогенные
ПАВ в отношении электропроводности в
разбавленных растворах ведут себя как
обычные электролиты, подчиняясь уравнению
Онзагера (до ККМ):

,
где λ – эквивалентная проводимость,

–
эквивалентная электропроводность при
бесконечном разбавлении, А – константа,
зависящая от температуры, вязкости и
диэлектрической проницаемости среды.
Понижение эквивалентной электропроводности
до ККМ связано с усилением межионного
взаимодействия.

Крутой излом связан
с тем, что мицеллы ПАВ хотя и переносят
ток, но менее подвижны в электрическом
поле. Электропроводность мицеллярных
растворов уменьшается вследствии
электростатического связывания части
противоионов. При этой концентрации
начинается формирование ионных мицелл,
сопровождающееся образованием облаков
из противоионов, связанных с мицеллами.
Подвижность поверхностно-активных
ионов, общее число и заряд проводящих
частиц в системе при этом падают, и
электропроводность понижается при
возрастании концентрации резче, чем до
ККМ. Последующее возрастание
электропроводности после минимума на
кривой (c) для коллоидных электролитов
объясняется освобождением части
противоионов в результате перекрывания
ионных атмосфер при сближении мицелл
и увеличения их размеров с ростом
концентрации ПАВ.

Графическая обработка
результатов измерений электропроводности
водных растворов мыл показывает, что
точка излома (ККМ) особенно резко выражена
на графике зависимости удельной
электропроводности от концентрации.
Излом связан с уменьшением электропроводности
в связи с образованием мицелл. Начало
мицеллообразования вызывает резкий
излом кривых (рис. 8б).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Аннотация

Согласно проведенным исследованиям мицеллярные структуры имеют широкую область применения. В настоящее время данные структуры активно используются в космецевтике, пищевой промышленности, фармакологии, хозяйственной промышленности и др. Это связано со способность мицелл инкапсулировать внутрь активные компоненты и осуществлять адресную доставку мицеллированного компонента. Кроме того, мицеллы считаются биоразлагаемыми и уменьшают агрессивное действие некоторых ПАВ. Одной из важнейших характеристик ПАВов является критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). В данной работе было произведено определение критических концентраций мицеллообразования следующих ПАВов: децил глюкозид, твин-80, кокоил изеотионат натрия.

Поверхностно-активные вещества

Поверхностно-активными называют вещества, с увеличением концентрации которых в растворе поверхностное натяжение на границе раздела фаз понижается. Поверхностно-активные вещества имеют дифильное строение. Молекулы ПАВ состоят из гидрофильной и гидрофобной (олеофильной) частей, что является характерной отличительной особенностью их строения. Гидрофильная часть представлена полярными группами: − СООН; −NH₂; −ОН; −SO₃H; −NO₂ и др. Гидрофобную часть образуют углеводородные радикалы парафиновых, нафтеновых и ароматиче-ских углеводородов.

По способности к диссоциации в водных растворах ПАВ делят на ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ подразделяют на анионные, катионные и амфолитные.

Анионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно активного аниона. К ПАВ этого типа относят:

а) карбоновые кислоты и их соли с общей формулой R−COOM (где М — металл), например, олеат натрия С₁₇Н₃₅СOONa;

б) алкилсульфаты ROSO₂OM, например, n-Додецилбензол- триметиламмонийхлорид;

в) арилсульфонаты ArSO₂OM — додецилбензолсульфонат натрия C₁₂H₂₅C₆H₄SO₃Na;

г) вещества, содержащие другие типы поверхностно — активных анионов, например, фосфаты, тиосульфаты.

Катионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно — активного катиона. К ним относятся:

а) соли алкилзамещенных аммониевых оснований, например додециламмонийхлорид C₁₂H₂₅N⁺H₃Cl⁻;

б) соли первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов, например, додецилпиридинийхлорид C₁₂H₂₅N⁺C₅H₅Cl⁻.

Амфолитные ПАВ содержат две функциональные группы, одна из которых имеет кислый, а другая — основный характер:

Рис.1.Амфолитные ПАВ.

Неионогенные ПАВ не диссоциируют в растворах на ионы, например, додециловый эфир тетраэтиленгликоля С₁₂Н₂₅О(С₂Н₄О)₄Н. Гидрофильные свойства неионогенных ПАВ определяются наличием полиоксиэтиленовой цепи (С₂Н₄О)n.

Все дифильные ПАВ делят на истинно растворимые и коллоидные. К первой группе относят растворимые в воде дифильные органические соединения с небольшим углеводородным радикалом, например, низшие спирты, фенолы, кислоты и их соли, амины. Эти вещества находятся в растворе в виде молекул или ионов. Они применяются в качестве смачивателей, вспенивателей, гидрофобизаторов при флотации, диспергаторов и т.д.

Ко второй группе относят коллоидные ПАВ. Главной отличительной особенностью этих веществ является способность образовывать термодинамически устойчивые (лиофильные) гетерогенные дисперсные системы — мицеллярные коллоиды.

Основными характерными свойствами коллоидных ПАВ являются:

высокая поверхностная активность;

способность к самопроизвольному мицеллообразованию при концентрации ПАВ выше некоторого определенного значения, называемого критической концентрацией мицеллообразования (ККМ);

способность растворов ПАВ к солюбилизации;

высокая способность к стабилизации дисперсных систем [1].

Мицеллообразование

Мицелла – подвижный молекулярный ассоциат, существующий в равновесии с соответствующим мономером, причем молекулы мономера постоянно присоединяются к мицелле и отщепляются от нее (10^–8–10^–3 с). Радиус мицелл 2–4 нм, агрегируются 50–100 молекул.

Мицеллообразование – процесс, аналогичный фазовому переходу, при котором происходит резкий переход от молекулярно-дисперсного состояния ПАВ в растворителе к ассоциированному в мицеллы ПАВ при достижении критической концентрации мицеллообразования (ККМ).

Мицеллообразование в водных растворах (прямые мицеллы) обусловлено равенством сил притяжения неполярных (углеводородных) частей молекул и отталкивания полярных (ионогенных) групп. Полярные группы ориентированы в сторону водной фазы. Процесс мицеллообразования имеет энтропийную природу и связан с гидрофобными взаимодействиями углеводородных цепей с водой: объединение углеводородных цепей молекул ПАВ в мицеллу ведет к росту энтропии из-за разрушения структуры воды [2].

Рис. 2. Обращенная и прямая мицелла

При формировании обратных мицелл полярные группы объединяются в гидрофильное ядро, а углеводородные радикалы образуют гидрофобную оболочку. Энергетический выигрыш мицеллообразования в неполярных средах обусловлен выгодностью замены связи «полярная группа – углеводород» на связь между полярными группами при их объединении в ядро мицеллы.

Движущими силами образования мицелл являются межмолекулярные взаимодействия:

гидрофобное отталкивание между углеводородными цепями и водным окружением;

отталкивание одноименно заряженных ионных групп;

вандерваальсово притяжение между алкильными цепями [3].

Критическая концентрация мицеллообразования

Значение ККМ соответствует истинной растворимости ПАВ. При более высокой концентрации образуется мицеллярная коллоидная система. Под мицеллой ПАВ понимают агрегат дифильных молекул. Число молекул, составляющих мицеллу, называют числом агрегации, а общую сумму молекулярных масс молекул мицеллы — мицеллярной массой. С ростом концентрации ПАВ в растворе форма мицелл изменяется от сферической (мицелла Гартли), которой соответствует ККМ_1, до цилиндрической, дискообразной (ККМ₂) и до пластинчатой (ККМ₃). Затем может образоваться жидкокристаллическая структура.

Рис. 2. Схема образования мицелл: а — сферические, б — цилиндрические, в – дискообразные

Исследования водных растворов коллоидных ПАВ показали, что мицеллообразование может происходить только выше некоторой температуры Т_к, называемой точкой Крафта.

Ниже температуры Т_к растворимость ПАВ мала, и в этой области температур существует равновесие между кристаллами и истинным раствором ПАВ. В результате возникновения мицелл общая концентрация ПАВ при увеличении температуры резко возрастает. Истинная (молекулярная) растворимость ПАВ определяется величиной ККМ и практически не изменяется.

Рис. 3. Фазовая диаграмма растворов ПАВ вблизи точки Крафта

Значение ККМ соответствует истинной растворимости ПАВ. При более высокой концентрации образуется мицеллярная коллоидная система. Под мицеллой ПАВ понимают агрегат дифильных молекул. Число молекул, составляющих мицеллу, называют числом агрегации, а общую сумму молекулярных масс молекул мицеллы — мицеллярной массой. С ростом концентрации ПАВ в растворе форма мицелл изменяется от сферической (мицелла Гартли), которой соответствует ККМ1, до цилиндрической, дискообразной (ККМ2) и до пластинчатой (ККМ3). Затем может образоваться жидкокристаллическая структура.

Увеличение содержания ПАВ в растворе обусловлено ростом числа мицелл. При этом мицеллярная растворимость растет с повышением температуры. Поэтому вблизи точки Крафта возможен непрерывный переход от чистого растворителя и истинного раствора к мицеллярному раствору и через него к разного типа жидкокристаллическим системам.

Для неионогенных ПАВ, являющихся жидкостями, точка Крафта отсутствует. Более характерной для них является другая температурная граница — точка помутнения. Помутнение связано с увеличением размера мицелл и расслоением системы на две фазы из-за дегидратации полярных групп мицелл с повышением температуры.

Основными факторами, влияющими на критическую концентрацию мицеллообразования, являются: строение углеводородного радикала, характер полярной группы, наличие в растворе электролитов и неэлектролитов, температура.

Известно, что энергия растворения органических соединений в воде линейно уменьшается с увеличением длины радикала. Чем больше размер углеводородного радикала ПАВ, тем меньше растворимость ПАВ в воде и тем ниже точка ККМ. Для органической среды с увеличением длины углеводородного радикала растворимость ПАВ повышается и ККМ возрастает.

Роль гидрофильных групп в водных растворах ПАВ заключается в том, чтобы удержать образующиеся агрегаты в воде и регулировать их размер.

Сравнение свойств ионогенных и неионогенных ПАВ, имеющих одинаковые углеводородные цепи, показывает, что мицеллярная масса ионогенных ПАВ намного меньше, чем для неионогенных. Для неионогенных ПАВ значения ККМ в водных растворах обычно лежат в пределах 10^-5— 10^-4 моль/л, для ионогенных они смещены в область более высоких концентраций 10^-3— 10^-2 моль/л.

При добавлении индифферентного электролита мицеллярная масса ионогенных ПАВ растет и ККМ снижается, а мицеллярная масса неионогенных ПАВ практически не изменяется [4].

Методы определения критической концентрации мицеллообразования

Методы определения ККМ основаны на резком изменении физико-химических свойств растворов ПАВ при переходе от молекулярного раствора к мицеллярному.

Наиболее часто в исследовательской практике используются зависимости мутности растворов, поверхностного натяжения, электрической проводимости, коэффициента преломления света и вязкости от общей концентрации растворов.

Критическую концентрацию мицеллообразования определяют по той точке, которая соответствует излому на кривых зависимостей свойств растворов от концентрации. Считается, что при концентрациях, меньших ККМ в растворах ПАВ, присутствуют лишь молекулы и зависимость любого свойства определяется именно концентрацией молекул. При образовании мицелл в растворах свойство будет претерпевать резкое изменение в связи со скачкообразным увеличением размера растворенных частиц. Так, например, молекулярные растворы ионогенных ПАВ проявляют электрические свойства, характерные для сильных электролитов, а мицеллярные – характерные для слабых электролитов. Это проявляется в том, что эквивалентная электрическая проводимость в растворах ионогенных ПАВ при концентрациях ниже ККМ в зависимости от корня квадратного из концентрации растворов оказывается линейной, что характерно для сильных электролитов, а после ККМ – зависимость ее оказывается типичной для слабых электролитов.

Аналогичное изменение наблюдается и на зависимостях практически любого свойства растворов ПАВ от их концентрации [5].

1. Определение ККМ по изменения поверхностного натяжения.

Для определения ККМ по изменению поверхностного натяжения растворов ПАВ часто используются методы максимального давления в газовом пузырьке, сталагмометра, отрыва кольца или уравновешивания пластины, измерения объема или формы висящей или лежащей капли, взвешивания капель и др.

Определение ККМ этими методами основано на прекращении изменения поверхностного натяжения раствора при предельном насыщении адсорбционного слоя на поверхности раздела «вода — воздух», «углеводород — вода», «раствор — твердая фаза».

Исследования показывают, что наиболее точные результаты получаются при измерении поверхностного натяжения растворов ПАВ методом уравновешивания пластины.

Рис. 4. Зависимость поверхностного натяжения раствора ПАВ от концентрации.

2. Определение ККМ по вязкости.

При определении ККМ вискозиметрическим методом экспериментальные данные выражают обычно в виде зависимости относительной вязкости от концентрации растворов ПАВ. Вискозиметрический метод также позволяет определить наличие граничных концентраций мицеллообразования и гидратацию мицелл по характеристической вязкости. Этот метод особенно удобен для неионогенных ПАВ в связи с тем, что у них отсутствует электровязкостный эффект [6].

Рис. 5 .Зависимость относительной вязкости водных растворов ДПХ от концентрации при температуре 303К (а) и 308К (б).

2. Определение ККМ кондуктометрическим методом.

Широко распространенный кондуктометрический метод ограничен только растворами ионогенных веществ. Кроме ККМ он позволяет определить степень диссоциации молекул ПАВ в мицеллах, что необходимо знать для корректировки мицеллярных масс, найденных по светорассеянию, а также для введения поправки на электровязкостный эффект при расчете гидратации и чисел ассоциации методами, связанными с явлениями переноса.

Рис. 6. Зависимость электропроводности раствора ПАВ от концентрации.

4. Определение ККМ по светорассеянию.

Определение ККМ по светорассеянию основано на том, что при образовании мицелл в растворах ПАВ резко возрастает рассеяние света частицами и увеличивается мутность системы. По резкому изменению мутности раствора и определяют ККМ. При измерении оптической плотности или светорассеяния растворов ПАВ часто наблюдают аномальное изменение мутности, особенно в том случае, если ПАВ содержит некоторое количество примесей. Данные светорассеяния используют для определения мицеллярной массы, чисел агрегации мицелл и их формы.

Рис. 7. Зависимость мутности растворов ПАВ от концентрации.

5. Определение ККМ рефрактометрическим методом.

Определение ККМ рефрактометрическим методом основано на изменении коэффициента преломления растворов ПАВ при мицеллообразовании. Этот метод удобен тем, что не требует введения дополнительных компонентов или применения сильного внешнего поля, которые могут сместить равновесие «мицеллы-молекулы», и оценивает свойства системы практически в статических условиях. Он требует, однако, тщательного термостатирования и точного определения концентрации растворов, а также необходимости учета времени эксперимента в связи с изменением коэффициента преломления стекла за счет адсорбции ПАВ. Метод дает хорошие результаты для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования [7].

Рис. 8. Зависимость показателя преломления от объема толуола, добавленного к 100 мл водного раствора НПАВ.

Определение ККМ различных растворов ПАВ по вязкости

Децил глюкозид – неионогенный ПАВ,состоящий из сахаров (глюкозы), полученных из кукурузного крахмала, и жирных кислот (деканол – дециловый спирт) кокосового ореха.

Молекулярная формула: C₁₆H₃₂O₆.

Рис. 9. Структурная формула децил глюкозида.

Для определения вязкости данного вида ПАВ была приготовлена серия растворов различной концентрации: 0,1%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 10%.

Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1. Вязкость растворов децил глюкозида различной концентрации.

По полученным данным был построен график зависимости относительной вязкости растворов от отрицательного логарифма концентрации.

Рис. 10. График зависимости относительной вязкости растворов децил глюкозида от отрицательного логарифма концентрации.

На полученной зависимости присутствует излом, характерный для ККМ. Следовательно, значение ККМ децил глюкозида лежит в пределах 1-2%.

Для исследования влияния солей металлов на децил глюкозид, к каждому приготовленному ранее раствору была добавлена навеска ацетата меди 0,1 г. Соль меди растворяли в образцах при повышенной температуре ~ 50^◦С и постоянном помешивании. Следует отметить, что интенсивность окраски растворов возрастала с увеличением концентрации, это свидетельствует об образовании хелатных комплексных соединений меди.

Результаты определения вязкости в присутствии соли меди представлены в таблице 2.

Таблица 2. Вязкость растворов децил глюкозида с ацетатом меди при различной концентрации.

По полученным данным был построен график зависимости относительной вязкости растворов от отрицательного логарифма концентрации.

Рис. 11. График зависимости относительной вязкости растворов децил глюкозида с ацетатом меди от отрицательного логарифма концентрации.

Исходя из полученной кривой зависимости видно, что ККМ сместилась при добавлении соли металла с 1-2% до 6-7%.

Твин-80 – неионогенный ПАВ. Полиоксиэтиленсорбитан моноолеат. Молекулярная формула: C₆₄H₁₂₄O_26.

Рис. 12.Структурная формула Твин-80.

Для определения вязкости данного вида ПАВ была приготовлена серия растворов различной концентрации: 0,1%, 1%, 5%, 10%.

Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Вязкость растворов Твин-80 различной концентрации.

По полученным данным был построен график зависимости вязкости растворов относительно вязкости воды от логарифма концентрации.

Рис. 13. График зависимости относительной вязкости растворов Твин-80 от отрицательного логарифма концентрации.

По полученной кривой можно сделать вывод о том, что ККМ Твин-80 лежит в пределе 5-10%. Данную область следует изучить подробнее для более точных результатов.

Кокоил изетионат натрия – анионный ПАВ.

Молекулярная формула: R-COOCH₂CH₂SO₃Na.

Рис.14. Структурная формула кокоил изетионата натрия.

Для определения вязкости данного вида ПАВ была приготовлена серия растворов различной концентрации: 0,1%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%.

Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4. Вязкость растворов кокоил изетионата натрия различной концентрации.

По полученным данным был построен график зависимости относительной вязкости растворов от концентрации.

Рис. 15. График зависимости относительной вязкости растворов кокоил изетионата натрия от концентрации.

На полученной зависимости присутствует излом, характерный для ККМ. Следовательно, значение ККМ кокоил изетионата натрия лежит в пределах 3-4%.

Определение ККМ раствора анионного ПАВа кондуктометрическим методом

Также была определена критическая концентрация мицеллообразования кондуктометрическим методом для анионного ПАВа – кокоил изетионат натрия.

Для определения электропроводности данного вида ПАВ была приготовлена серия растворов различной концентрации: 0,1%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%.

Полученные результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5. Электропроводность растворов кокоил изетионата натрия различной концентрации.

По полученным данным был построен график зависимости электропроводности от корня концентрации.

Рис. 16. График зависимости электропроводности растворов кокоил изетионат натрия от корня концентрации.

По полученным данным можно сделать вывод о том, что ККМ кокоил изетионата натрия находится в пределах между 1-2%.

Исследование данного ПАВа двумя различными методами: кондуктометрическим и вискозиметрическим, не дало сходимых результатов. Требуется дополнительный метод исследования ККМ данного ПАВа.

Выводы

В работе для проведения исследований образования мицеллярных комплексов органических солей металлов были выбраны следующие ПАВ: Твин-80, децил глюкозид, кокоил изетионат натрия.

Для неионогенных ПАВ были определены ККМ вискозиметрическим методом, для анионного ПАВ — дополнительно кондуктометрическим. Полученные данные в кондуктометрическом методе требуют дополнительных исследований

___________________________________________________________________________

Мицеллообразование в растворах ПАВ: Метод. указ.к лаб. работе №4 /Самар.гос.техн.ун-т; Сост. Л.В. Кольцов, М.А. Лосева. Самара, 2017. 9 с.

С.В. Егоров, Е.С. Оробейко, Е.С. Мухачева. Коллоидная химия. Шпаргалка. – 2009. – 11 с.

K. Prajapati and S. Patel. Micellization of Surfactants in Mixed Solvent of Different Polarity. Arch. Appl. Sci. Res., 2012.

Мицеллообразование в растворах ПАВ: Метод. указ.к лаб. работе №4 /Самар.гос.техн.ун-т; Сост. Л.В. Кольцов, М.А. Лосева. Самара, 2017. 9 с.

Применение поверхностно-активных веществ в анализе : [учеб. пособие] / Л. К. Неудачина, Ю. С. Петрова ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2017. – 76 с.

Баянов В.О., Салищева О.В. Зависимость относительной вязкости водных мицеллярных растворов ПАВ от концентрации и температуры / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерево, 2009.

Потешнова М.В., Задымова Н.М. Особенности солюбилизирующегося действия оксиэтилированных неионогенных поверхностно-активных веществ по отношению к толуолу в водной среде. Вестн. Моск. университета. Серия 2, химия. Том. 43, №3, 2002.

Определение ККМ может осуществляться при изучении практически любого свойства растворов в зависимости от изменения их концентрации. Наиболее часто в исследовательской практике используются зависимости мутности растворов, поверхностного натяжения, электрической проводимости, коэффициента преломления света и вязкости от общей концентрации растворов. Примеры получающихся зависимостей приведены на рис. 2.56.

Критическую концентрацию мицеллообразования определяют по той точке, которая соответствует излому на кривых зависимостей свойств растворов от концентрации. Считается, что при концентрациях, меньших ККМ в растворах ПАВ, присутствуют лишь молекулы и зависимость любого свойства определяется именно концентрацией молекул. При образовании мицелл в растворах свойство будет претерпевать резкое изменение в связи со скачкообразным увеличением размера растворенных частиц. Так, например, молекулярные растворы ионогенных ПАВ проявляют электрические свойства, характерные для сильных электролитов, а мицеллярные – характерные для слабых электролитов. Это проявляется в том, что эквивалентная электрическая проводимость в растворах ионогенных ПАВ при концентрациях ниже ККМ в зависимости от корня квадратного из концентрации растворов оказывается линейной, что характерно для сильных электролитов, а после ККМ – зависимость ее оказывается типичной для слабых электролитов.

Аналогичное изменение наблюдается и на зависимостях практически любого свойства растворов ПАВ от их концентрации.

Водные растворы многих поверхностно-активных веществ обладают особыми свойствами, отличающими их как от истинных растворов низкомолекулярных веществ, так и от коллоидных систем. Одной из отличительных особенностей растворов ПАВ является возможность существования их как в виде молекулярно-истинных растворов, так и в виде мицеллярных — коллоидных.

Переход из молекулярного состояния в мицеллярное происходит, как правило, в достаточно узкой области концентраций, ограниченной, так называемыми, граничными концентрациями. Впервые наличие таких граничных концентраций обнаружил шведский ученый Экваль. Он установил, что при граничных концентрациях многие свойства растворов резко меняются. Эти граничные концентрации лежат ниже и выше средней ККМ; только при концентрациях, меньших минимальной граничной концентрации, растворы ПАВ аналогичны истинным растворам низкомолекулярных веществ.

В принципе, исследование любого свойства растворов ПАВ от его концентрации позволяет определить среднюю концентрацию, при которой система совершает переход в коллоидное состояние. К настоящему моменту описано более сотни разнообразных методов определения критической концентрации мицеллообразования; некоторые из них, кроме ККМ, позволяют также получать богатую информацию о структуре растворов, величине и форме мицелл, их гидратации и т.д. Мы остановимся только на тех методах определения ККМ, которые используются наиболее часто.

Для определения ККМ по изменению поверхностного натяжения растворов ПАВ часто используются методы максимального давления в газовом пузырьке, сталагмометра, отрыва кольца или уравновешивания пластины, измерения объема или формы висящей или лежащей капли, взвешивания капель и др.

Определение ККМ этими методами основано на прекращении изменения поверхностного натяжения раствора при предельном насыщении адсорбционного слоя на поверхности раздела «вода — воздух», «углеводород — вода», «раствор — твердая фаза».

Наряду с определением ККМ эти методы позволяют найти величину предельной адсорбции, поверхностную активность, минимальную площадь, приходящуюся на молекулу в адсорбционном слое. На основании экспериментальных значений поверхностной активности на границе «раствор-воздух» и предельных площадей, приходящихся на молекулу в насыщенном адсорбционном слое, может быть определена также длина полиоксиэтиленовой цепи неионогенных ПАВ и величина углеводородного радикала. Определение ККМ при различных температурах часто используют для расчета термодинамических функций мицеллообразования.

Исследования показывают, что наиболее точные результаты получаются при измерении поверхностного натяжения растворов ПАВ методом уравновешивания пластины. Достаточно хорошо воспроизводятся результаты, найденные сталогмометрическим методом. Менее точные, но достаточно корректные данные получаются при использовании метода отрыва кольца. Плохо воспроизводятся результаты чисто динамических методов.

При определении ККМ вискозиметричесим методом экспериментальные данные выражают обычно в виде зависимости приведенной вязкости от концентрации растворов ПАВ. Вискозиметрический метод также позволяет определить наличие граничных концентраций мицеллообразования и гидратацию мицелл по характеристической вязкости. Этот метод особенно удобен для неионогенных ПАВ в связи с тем, что у них отсутствует электровязкостный эффект.

Определение ККМ по светорассеянию основано на том, что при образовании мицелл в растворах ПАВ резко возрастает рассеяние света частицами и увеличивается мутность системы. По резкому изменению мутности раствора и определяют ККМ. При измерении оптической плотности или светорассеяния растворов ПАВ часто наблюдают аномальное изменение мутности, особенно в том случае, если ПАВ содержит некоторое количество примесей. Данные светорассеяния используют для определения мицеллярной массы, чисел агрегации мицелл и их формы.

Определение ККМ по диффузии проводят измеряя коэффициенты диффузии, которые связаны как с размером мицелл в растворах, так и с их формой и гидратацией. Обычно значение ККМ определяют по пересечению двух линейных участков зависимости коэффициента диффузии от разведения растворов. Определение коэффициента диффузии позволяет рассчитать гидратацию мицелл или их размер. Совмещая данные измерения коэффициента диффузии и коэффициента седиментации в ультрацентрифуге, можно определить мицеллярную массу. Если измерить гидратацию мицелл независимым методом, то по коэффициенту диффузии можно определить форму мицелл. Наблюдение за диффузией проводится обычно при введении в растворы ПАВ дополнительного компонента – метки мицелл, поэтому метод может дать искаженные результаты при определении ККМ, если произойдет смещение мицеллярного равновесия. В последнее время коэффициент диффузии измеряют при использовании радиоактивных меток на молекулах ПАВ. Такой способ не смещает мицеллярного равновесия и дает наиболее точные результаты.

Определение ККМ рефрактометрическим методом основано на изменении коэффициента преломления растворов ПАВ при мицеллообразовании. Этот метод удобен тем, что не требует введения дополнительных компонентов или применения сильного внешнего поля, которые могут сместить равновесие «мицеллы-молекулы», и оценивает свойства системы практически в статических условиях. Он требует, однако, тщательного термостатирования и точного определения концентрации растворов, а также необходимости учета времени эксперимента в связи с изменением коэффициента преломления стекла за счет адсорбции ПАВ. Метод дает хорошие результаты для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.

В основе определения ККМ ультраакустическим методом лежит изменение характера прохождения ультразвука через раствор при образовании мицелл. При изучении ионогенных ПАВ этот метод удобен даже для весьма разбавленных растворов. Растворы неионогенных веществ труднее поддаются характеристике этим методом, особенно если растворенное вещество имеет малую степень оксиэтилирования. С помощью ультраакустического метода можно определить гидратацию молекул ПАВ как в мицеллах, так и в разбавленных растворах.

Широко распространенный кондуктометрический метод ограничен только растворами ионогенных веществ. Кроме ККМ он позволяет определить степень диссоциации молекул ПАВ в мицеллах, что необходимо знать для корректировки мицеллярных масс, найденных по светорассеянию, а также для введения поправки на электровязкостный эффект при расчете гидратации и чисел ассоциации методами, связанными с явлениями переноса.

Иногда используются такие методы, как ядерный магнитный резонанс или электронный парамагнитный резонанс, которые дают возможность кроме ККМ измерять «время жизни» молекул в мицеллах, а также как ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия, которые позволяют выявить расположение молекул солюбилизата в мицеллах.

Полярографические исследования, так же как и измерения рН растворов, часто связаны с необходимостью введения третьего компонента в систему, что, естественно, искажает результаты определения ККМ. Методы солюбилизации красителя, солюбилизационного титрования и хроматографии на бумаге, к сожалению оказываются недостаточно точными для измерения ККМ, но зато позволяют судить о структурных изменениях мицелл в относительно концентрированных растворах.

Водные растворы многих поверхностно-активных веществ обладают особыми свойствами, отличающими их как от истинных растворов низкомолекулярных веществ, так и от коллоидных систем. Одной из отличительных особенностей растворов ПАВ является возможность существования их как в виде молекулярно-истинных растворов, так и в виде мицеллярных — коллоидных.

ККМ — это концентрация ПАВ, при достижении которой при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.

Методы определения ККМ:

Определение ККМ может осуществляться при изучении практически любого свойства растворов в зависимости от изменения их концентрации. Наиболее часто в исследовательской практике используются зависимости мутности растворов, поверхностного натяжения, электрической проводимости, коэффициента преломления света и вязкости от общей концентрации растворов. Примеры получающихся зависимостей приведены на рисунках:

рис.1 — поверхностное натяжение (s) растворов додецилсульфата натрия при 25^оС 

• В основе определения ККМ ультраакустическим методом лежит изменение характера прохождения ультразвука через раствор при образовании мицелл. При изучении ионогенных ПАВ этот метод удобен даже для весьма разбавленных растворов. Растворы неионогенных веществ труднее поддаются характеристике этим методом, особенно если растворенное вещество имеет малую степень оксиэтилирования. С помощью ультраакустического метода можно определить гидратацию молекул ПАВ как в мицеллах, так и в разбавленных растворах.