Che cos'è la concentrazione critica di micelle?
I prodotti per la pulizia di solito hanno tensioattivi o particelle che fungono da agenti attivi sulla superficie dell'acqua. Le molecole sono strutturate con una testa che è attratta dall'acqua, mentre la coda viene respinta da essa. Questa coda si attacca all'olio e al grasso e può sospendere lo sporco in una soluzione acquosa. Quando queste particelle raggiungono una densità sulla superficie dove non possono più adattarsi lì, questa è in genere chiamata concentrazione critica di micelle. Una micella è una struttura sferica o ellittica formata quando le molecole del tensioattivo si uniscono e le teste si raccolgono in superficie mentre le code puntano verso l'interno.
La concentrazione critica di micelle è una misura che può aiutare a determinare quando i tensioattivi formeranno queste strutture. I fattori che possono essere utilizzati per prevedere la formazione di micelle includono la tensione superficiale. La tensione sulla superficie dell'acqua diminuisce in genere con una maggiore concentrazione di tensioattivi. Le variabili di concentrazione di particelle e tensione superficiale possono essere rappresentate graficamente per fornire un indizio visivo dell'inizio matematico della concentrazione critica di micelle. Strumenti controllati da computer e software di laboratorio sono spesso utilizzati per controllare soluzioni e prendere queste misurazioni.
Altri fattori che possono influenzare la concentrazione critica di micelle sono la temperatura, la pressione atmosferica e altre sostanze attive in superficie nella soluzione. Le micelle si formano generalmente solo al di sopra di una certa temperatura. La concentrazione critica di micelle di dodecil solfato di sodio nell'acqua, ad esempio, è tipicamente 25 ° C (77 ° F) se non vengono aggiunti altri composti. Vengono esposte meno parti di tensioattivi respinti dall'acqua, riducendo di solito l'energia e la tensione superficiale del fluido.
Una volta raggiunta la concentrazione critica di micelle, tutti i tensioattivi aggiunti generalmente formano immediatamente micelle. Anche la conduttanza e le proprietà fotochimiche di una soluzione possono influenzare il punto di formazione delle micelle, ma il modo in cui viene misurata la soluzione può influire su queste, e quindi sulla concentrazione critica delle micelle. Di solito è importante sapere quante molecole di tensioattivo sono presenti nell'interfaccia di superficie e quante rimangono alla rinfusa. A volte le bolle d'aria che salgono in superficie possono interrompere l'interfaccia e ridurre la concentrazione complessiva di tensioattivi.
Le proprietà dei tensioattivi possono essere tracciate per determinare le velocità di variazione. Entro un certo intervallo si può trovare la concentrazione critica di micelle; questo è spesso realizzato attraverso la sperimentazione e il calcolo matematico. È spesso possibile eseguire la misurazione inversa, che può essere utile a basse concentrazioni di tensioattivo e in presenza di grandi quantità di solvente.