Hvad er kritisk micellekoncentration?

Rengøringsprodukter har normalt overfladeaktive stoffer eller partikler, der tjener som aktive stoffer på vandoverfladen. Molekylerne er struktureret med et hoved, der tiltrækkes af vand, mens halen afvises fra det. Denne hale fastgøres til olie og fedt og kan suspendere snavs i en vandig opløsning. Når disse partikler når en densitet ved overfladen, hvor ikke mere kan passe der, kaldes dette typisk den kritiske micellekoncentration. En micelle er en sfærisk eller elliptisk struktur, der dannes, når de overfladeaktive molekyler mødes, og hovederne samles ved overfladen, mens halerne sigter indad.

Den kritiske micellekoncentration er en måling, der kan hjælpe med at bestemme, hvornår overfladeaktive stoffer vil danne disse strukturer. Faktorer, der kan bruges til at forudsige miceldannelse, inkluderer overfladespænding. Spændingen ved overfladen af ​​vand falder typisk med en større koncentration af overfladeaktive stoffer. Variabler af partikelkoncentration og overfladespænding kan graferes for at tilvejebringe en visuel ledetråd med hensyn til den matematiske start af den kritiske micellekoncentration. Computerstyrede instrumenter og laboratoriesoftware bruges ofte til at styre løsninger og udføre disse målinger.

Andre faktorer, der kan påvirke den kritiske micellekoncentration er temperatur, atmosfæretryk samt andre overfladeaktive stoffer i opløsningen. Miceller dannes generelt kun over en bestemt temperatur. Den kritiske micellekoncentration af natriumdodecylsulfat i vand er for eksempel typisk 25 ° C (77 ° F), hvis der ikke tilsættes andre forbindelser. Færre dele af de overfladeaktive stoffer, der frastøttes fra vand, udsættes for, hvilket normalt reducerer væskens energi og overfladespænding.

Når den kritiske micellekoncentration er nået, danner eventuelt tilsatte overfladeaktive stoffer generelt miceller umiddelbart. Konduktans såvel som fotokemiske egenskaber ved en opløsning kan også påvirke punktet for miceldannelse, men hvordan opløsningen måles kan påvirke disse og derfor den kritiske micellekoncentration. Det er normalt vigtigt at vide, hvor mange overfladeaktive molekyler der er ved overfladegrænsefladen, og hvor mange der er tilbage i bulk. Undertiden kan luftbobler, der stiger op til overfladen, forstyrre grænsefladen og sænke den samlede koncentration af overfladeaktive stoffer.

Egenskaber ved overfladeaktive stoffer kan afbildes for at bestemme ændringshastighederne. Inden for et bestemt interval findes den kritiske micellekoncentration; Dette opnås ofte gennem eksperimentering og matematisk beregning. Det er ofte muligt at udføre den omvendte måling, som kan være nyttig ved lave koncentrationer af overfladeaktivt middel, og når der er store mængder opløsningsmiddel.