Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет»

Кафедра химии

Мицеллообразование в растворах ПАВ: (мыла, детергенты, танниды, красители).

Критическая концентрация

мицеллообразования

К теме практического занятия по дисциплине «физическая и коллоидная химия»

Выполнила: студентка фармацевтического факультета 3 курса 1 группы Хворостова А.С.

Проверила: старший преподаватель Складановская Н.Н

ПАВ – вещества, способные снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз

Некоторые ПАВ (мыла, детергенты, танниды, некоторые красители, алкалоиды) – являются истинно растворимыми соединениями, но также способны также образовывать мицеллярыне коллоидные растворы

Коллоидные ПАВ – длинноцепочечные дифильные органические соединения с числом атомов углерода в радикале от 4 (обычно 10-20)

Классификация ПАВ

В основном ПАВ классифицируют по способности диссоциировать на ионы:

1. Ионогенные ПАВ – ПАВ, обладающие способностью диссоциировать на ионы

•Анионактивные – поверхностно-активные ионы заряжены «-»

oЩелочные соли жирных кислот (мыла) R-COOMe

oАлкилсульфаты (сульфоэфиры высших спиртов, их соли)

R-O-SO3-Me

oАлкил- и арил-сульфонаты (щелочные соли высокомолекулярных сульфокислот) RSO3Me

Классификация ПАВ

•Катионактивные – поверхностно-активные

ионы заряжены «+» o Соли аминов [R]Cl

oСоли четвертичных аммониевых оснований

[R ]Cl

oСоли алкилпиридиновых соединений

•Амфотерные ПАВ – в зависимости от pH раствора проявляют либо анионактивные, либо катионактивные свойства

oАлкиламинокислоты R-NH2-COOH

Классификация ПАВ

2. Неионогенные ПАВ (НПАВ) – ПАВ, молекулы которых не диссоциируют на ионы

oПолиоксиэтилированные производные

•Высших спиртов

•Жирных кислот

•Фенолов

R(OCH2CH2)nOH

Процесс мицеллообразования

Мицеллообразование в растворах ПАВ связано с дифильностью их молекул

•При большом разбавлении – ПАВ находятся в растворе в виде отдельных молекул или ионов

•При увеличении концентрации – дифильные молекулы/ионы ассоциируются друг с другом и образуют агрегаты (мицеллы)

МЕХАНИЗМ И ТЕРМОДИНАМИКА МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЯ

Движущая сила – гидрофобные взаимодействия

oЗа счет взаимного сродства УВ-радикалов, они объединяются друг с другом, чтобы избежать контакта с водой

Процесс самопроизвольный (ΔG < 0), термодинамически выгоден, потому мицеллярные растворы ПАВ будут также термодинамически устойчивы

Наибольшее количество мицелл, находящихся в ТД равновесии с молекулами (ионами), будет образовываться выше определенной концентрации ПАВ Эта концентрация – критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)

Влияние полярности среды на образование мицелл

•В водных (полярных) средах образуются прямые мицеллы – мицеллы, в которых гидрофобные УВ-радикалы ПАВ образуют внутреннюю часть мицеллы (ядро), а гидрофильные группы обращены к воде

•В неполярных средах образуются обратные мицеллы – гидрофильные части ПАВ образуют ядро мицеллы, а гидрофобные части обращены к неполярному растворителю