Hva er kritisk micellekonsentrasjon?

Rengjøringsprodukter har vanligvis overflateaktive midler, eller partikler som fungerer som aktive midler ved vannoverflaten. Molekylene er strukturert med et hode som tiltrekkes av vann, mens halen blir frastøtt fra den. Denne halen festes til olje og fett og kan suspendere smuss i en vannaktig løsning. Når disse partiklene når en tetthet ved overflaten der ikke flere kan passe der, kalles dette vanligvis den kritiske micellekonsentrasjonen. En micelle er en sfærisk eller elliptisk struktur som dannes når de overflateaktive molekylene kommer sammen, og hodene samles på overflaten mens halene sikter innover.

Den kritiske micellekonsentrasjonen er en måling som kan bidra til å bestemme når overflateaktive stoffer vil danne disse strukturene. Faktorer som kan brukes til å forutsi miceldannelse inkluderer overflatespenning. Spenningen ved vannoverflaten synker vanligvis med en større konsentrasjon av overflateaktive stoffer. Variabler av partikkelkonsentrasjon og overflatespenning kan graferes for å gi en visuell ledetråd om den matematiske begynnelsen av den kritiske micellekonsentrasjonen. Datastyrte instrumenter og laboratorieprogramvare brukes ofte til å kontrollere løsninger og ta disse målingene.

Andre faktorer som kan påvirke den kritiske micellekonsentrasjonen er temperatur, atmosfæretrykk, så vel som andre overflateaktive stoffer i løsningen. Miceller dannes vanligvis bare over en viss temperatur. Den kritiske micellekonsentrasjonen av natriumdodecylsulfat i vann, for eksempel, er vanligvis 25 ° C hvis ikke andre forbindelser blir tilsatt. Færre deler av overflateaktive stoffer som frastøttes fra vann blir utsatt, noe som vanligvis reduserer energien og overflatespenningen til væsken.

Når den kritiske micellekonsentrasjonen er nådd, danner overflateaktive midler som tilsettes generelt miceller umiddelbart. Konduktans så vel som fotokjemiske egenskaper for en løsning kan også påvirke punktet for miceldannelse, men hvordan løsningen måles kan påvirke disse, og derfor den kritiske micellekonsentrasjonen. Det er vanligvis viktig å vite hvor mange overflateaktive molekyler som er i overflaten og hvor mange som er igjen i bulk. Noen ganger kan luftbobler som stiger opp til overflaten forstyrre grensesnittet og senke den totale konsentrasjonen av overflateaktive stoffer.

Egenskapene til overflateaktive midler kan plottes for å bestemme endringshastighetene. Innen et visst område kan den kritiske micellekonsentrasjonen bli funnet; Dette oppnås ofte gjennom eksperimentering og matematisk beregning. Det er ofte mulig å utføre den omvendte målingen, noe som kan være nyttig ved lave konsentrasjoner av overflateaktivt middel og når det er store mengder løsningsmiddel.