Мицеллярная масса - общая сумма молекулярных масс молекул в мицелле

Число ассоциации - число молекул, составляющих мицеллу.

Мицелла лиофильного золя - это ассоциат дифильных молекул, лиофильные группы которых обращены к растворителю, а лиофобные группы соединяются друг с другом, образуя ядро.

Способность к самопроизвольному мицеллообразованию. Строение сферической мицеллы лиофильного золя (мицеллы Гартли).

Состояние коллоидного ПАВ в растворе зависит от его концентрации. Для ионогенного ПАВ можно записать уравнение (без учета гидролиза соли):

n RCOONa ----> n RCOO^- + n Na⁺ ==== (RCOO^-)_n + n Na⁺

истинный раствор лиофильный коллоидный

раствор

Т.е. в начале образуется истинный раствор (гомогенный), а при достижении определенной концентрации ПАВ в растворе самопроизвольно происходит образование сферических мицелл и раствор становится гетерогенным, его называют лиофильным коллоидным раствором.

Критическая концентрация мицеллообразования (ккм) - это концентрация ПАВ, после достижения которой в растворе образуется сразу много сферических мицелл (мицелл Гартли). ПАВ из молекулярно - дисперсного (ионно - дисперсного) состояния переходит в мицеллярное состояние. Величина ккм лежит обычно в пределах 10^-3-10^-6 моль/дм³.

В водном растворе мицелла лиофильного золя выглядит следующим образом:

Определенное ориентирование дифильных молекул ПАВ в мицелле обеспечивает минимальное межфазное натяжение на границе мицелла - дисперсионная среда. Таким образом, после достижения ккм в растворе ПАВ самопроизвольно образуется новая фаза - мицеллы Гартли.

Образование новой фазы всегда сопровождается затратой энергии. Но в данном случае образование мицелл происходит самопроизвольно, т.е. без затраты энергии извне, следовательно, система необходимую энергию изыскивает за счет каких - то внутренних резервов. Каких же? Чтобы в этом разобраться, вернемся к определению понятия мицелла лиофильного золя. Мицелла лиофильного золя - это ассоциат дифильных молекул, полярные группы которых обращены к воде, а гидрофобные группы (“хвосты”) соединяются друг с другом, образуя ядро. При такой ориентации молекул ПАВ поверхностное натяжение на границе: мицелла - водный раствор ПАВ минимально, поэтому энергия, затрачиваемая на образование мицелл, невелика. Эта энергия с избытком компенсируется тем, что углеводородные “хвосты” молекул ПАВ выведены из водного раствора в ядро мицеллы, которое, по сути, представляет собой жидкий углеводород, образовавшийся в результате плотной упаковки углеводородных цепей. Вывод системой гидрофобной части молекул ПАВ в мицеллу приводит к выигрышу энергии 1,08 kT (здесь k = R/N_A - постоянная Больцмана, Т - температура, при Т = 298 К, этот выигрыш составляет величину ~ 2,6 кДж) на каждую - СН₂ - группу. В результате мицеллообразование сопровождается уменьшением свободной энергии системы, при Р,Т = const - уменьшением свободной энергии Гиббса (DG_миц < 0).

Дата добавления: 2014-01-05