Электролит

Сильное влияние на ККМ ионных ПАВ оказывают дополнительные вещества, растворяемые в воде вместе с ПАВ, особенно добавление электролитов. Рисунок 3 иллюстрирует влияние добавок электролита (NaCl) на ККМ мицеллообразующего анионного ПАВ с таким же противоионом.

Введение инертного электролита приводит к нескольким следствиям:

– при добавлении электролита ККМ резко снижается (на один порядок);

– с увеличением длины углеводородного радикала в молекуле мицеллообразующего ПАВ возрастает влияние электролита на ККМ;

– при высоких концентрациях электролита ККМ гораздо сильнее зависит от длины углеводородной цепи, чем в отсутствии соли;

– значения ККМ неионогенных ПАВ от добавления электролитов практически не зависят.

Концентрация водного раствора NaCl: С=0 (1), 10 (2), 30 (3), 100 (4), 300 (5) ммоль/л

Ринусок 13 – Зависимость ККМ (С_ккм) растворов алкилсульфатов натрия от числа атомов углерода (n) в углеводородной цепи радикала

Сильное влияние на ККМ оказывает введение спиртов (рисунок 4), которые вызывают значительное снижение ККМ. Спирты менее полярны, чем вода, они распределяются между мицеллами. Чем длиннее углеводородный радикал молекулы спирта, тем выгоднее ее включение в состав мицеллы. При этом, соответственно, уменьшается агрегатное число – число молекул (ионов) ПАВ, необходимое для образования мицеллы.

а – этанол (1), пропанол (2), н–бутанол (3); б – изопентанол (1), н–гексанол (2), н-гептанол (3); в – н–октанол (1), н–нонанол (2), н–деканол (3).

Рисунок 14 – Зависимость критической концентрации мицеллообразования (С_ккм) додеканоата калия от концентрации (С) спиртов в водном растворе

рис.5. Влияние добавок хлорида натрия на ККМ алкисульфатов.

На рисунке представлены данные для простейшего, но очень важного случая введения инертного 1:1 – электролита в раствор одновалентного ПАВ.

При этом наблюдаются следующие закономерности.

1. Введение соли приводит к сильному понижению ККМ, которое может составлять порядок величины.

2. Эффект умеренный для короткоцепочечных ПАВ и намного сильнее для длинноцепочечных ПАВ.

3. Как следстивие при высоких концентрациях соли изменение ККМ с ростом числа атомов углерода в цепи проявляется сильнее, чем в отсутствие электролита. Скорость изменения ККМ при высоких концентрациях соли становится подобна скорости изменения ККМ для НПАВ.

4. Влияние добавленной соли на величину ККМ сильно зависит от величины зарядов ионов. Наиболее сильно ККМ зависит от заряда вводимого противоиона.

5. Простые соли оказывают слабое влияние на ККМ НПАВ; возможно незначительное уменьшение или увеличение ККМ.

Другие низкомолекулярные растворенные вещества вызывают изменение ККМ в разной степени в зависимости от их полярности.

Более частым и интересным случаем является понижение ККМ, наблюдаемое при добавлении ряда водорастворимых незаряженных веществ. Степень понижения ККМ зависит от полярности растворимого вещества, что можно убедительно показать на примере простых спиртов. Спирты менее полярны, чем вода и распределяются между объемом раствора и мицеллами. Причем чем выше сродство спирта к мицеллам, тем больше молекулы спирта их стабилизируют. С увеличением длинны алкильной цепи возрастает невыгодность растворения в воде и выгодность локализации молекул спирта в мицеллах. Таким образом, действуют любые другие неионные дифильные вещества, в том числе НПАВ, приводя к понижению ККМ.

Поиск по сайту: