Co to jest krytyczne stężenie miceli?
Produkty czyszczące zwykle zawierają środki powierzchniowo czynne lub cząsteczki, które służą jako środki aktywne na powierzchni wody. Cząsteczki są zbudowane z głową przyciąganą do wody, podczas gdy ogon jest od niej odpychany. Ten ogon przyczepia się do oleju i smaru i może zawieszać brud w wodnym roztworze. Gdy cząstki te osiągają gęstość na powierzchni, gdzie już więcej nie mogą się tam zmieścić, jest to zwykle nazywane krytycznym stężeniem miceli. Micela jest kulistą lub eliptyczną strukturą powstałą, gdy cząsteczki środka powierzchniowo czynnego łączą się, a głowy zbierają się na powierzchni, podczas gdy ogony celują do środka.
Krytyczne stężenie miceli jest pomiarem, który może pomóc określić, kiedy surfaktanty utworzą te struktury. Czynniki, które można zastosować do przewidywania tworzenia miceli, obejmują napięcie powierzchniowe. Napięcie na powierzchni wody zwykle maleje wraz z większym stężeniem środków powierzchniowo czynnych. Zmienne stężenia cząstek i napięcia powierzchniowego mogą być wykreślone, aby zapewnić wizualną wskazówkę dotyczącą matematycznego początku krytycznego stężenia miceli. Sterowane komputerowo przyrządy i oprogramowanie laboratoryjne są często używane do kontroli roztworów i wykonywania tych pomiarów.
Inne czynniki, które mogą wpływać na krytyczne stężenie miceli to temperatura, ciśnienie atmosferyczne, a także inne substancje powierzchniowo czynne w roztworze. Micele tworzą się zwykle tylko powyżej określonej temperatury. Przykładowo krytyczne stężenie dodecylosiarczanu sodu w wodzie wynosi zazwyczaj 25 ° C (77 ° F), jeśli nie dodaje się żadnych innych związków. Odsłoniętych jest mniej części środków powierzchniowo czynnych odpychanych od wody, zwykle zmniejszając energię i napięcie powierzchniowe płynu.
Po osiągnięciu krytycznego stężenia miceli wszelkie dodane środki powierzchniowo czynne zwykle tworzą micele natychmiast. Przewodność oraz właściwości fotochemiczne roztworu mogą również wpływać na punkt tworzenia miceli, ale sposób pomiaru roztworu może wpływać na te, a zatem na krytyczne stężenie miceli. Zazwyczaj ważne jest, aby wiedzieć, ile cząsteczek środka powierzchniowo czynnego znajduje się na granicy powierzchni i ile pozostaje w masie. Czasami pęcherzyki powietrza unoszące się na powierzchni mogą zakłócać interfejs i obniżać ogólne stężenie środków powierzchniowo czynnych.
Właściwości surfaktantów można wykreślić w celu określenia szybkości zmian. W pewnym zakresie można znaleźć krytyczne stężenie miceli; często osiąga się to poprzez eksperymenty i obliczenia matematyczne. Często można wykonać pomiar odwrotny, co może być przydatne przy niskich stężeniach środka powierzchniowo czynnego i przy dużych ilościach rozpuszczalnika.