Wenn die Konzentration der Lösung die Mizellenkonzentration des Tensids erreicht

2020-04-15 00:40:26

Mit der Änderung der Konzentration der wässrigen Lösung kommt es zu einem Veränderungsprozess der Bildung von Mizellen in Lösung durch Tenside. Wenn die Konzentration des Tensids in der Lösung sehr niedrig ist, das heißt, wenn die Konzentration des Tensids in der Lösung sehr gering ist, stehen Luft und Wasser nahezu in direktem Kontakt. Die Oberflächenspannung von Wasser sinkt kaum und nähert sich dem Zustand von reinem Wasser. Im Wasser gibt es nur wenige Tensidmoleküle. Wenn die Konzentration des Tensids leicht ansteigt, sammeln sich die Moleküle des Oberflächenaktivitätsmittels bald auf der Wasseroberfläche. Durch die Wasserbedeckung verringert sich der Kontakt zwischen Wasser und Luft und die Oberflächenspannung der Lösung sinkt stark.

Einige der Tenside im Wasser sammeln sich und die hydrophoben Gruppen dieser Tenside beginnen, kleine Mizellen zu bilden. Mit zunehmender Tensidkonzentration beginnt die Oberfläche, wenn die Tensidlösung die Sättigungsadsorption erreicht, eine dicht angeordnete Monoschicht zu bilden. Wenn die Konzentration der Lösung die Mizellenkonzentration des Tensids erreicht, sinkt die Oberflächenspannung der Lösung auf einen niedrigen Wert.

Wenn das Tensid weiter zunimmt, nachdem die Konzentration der Lösung die kritische Mizellenkonzentration erreicht hat, nimmt die Oberflächenspannung der Lösung zwar zu, obwohl die Konzentration der Lösung zunimmt, fast nicht mehr ab. Zu diesem Zeitpunkt nehmen die Mizellenzahl und die Aggregationszahl in der Lösung zu und das Lösungssystem besteht aus Mizellen. Der für die Synthese von Nanopulver verwendete Mikroreaktor ist zu diesem Zeitpunkt die Mizelle. Anschließend ändert sich das System allmählich in den Flüssigkristallzustand. Wenn die Konzentration des Tensids in einer wässrigen Lösung CMC erreicht, bildet das Tensid mit zunehmender Konzentration Mizellen, was sich im Wendepunkt der Kurve der Oberflächenspannung und Konzentration des Tensids (r-1gc-Kurve) widerspiegelt, während die anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften der Lösung nicht ideal sind.

Bei ionischen Tensiden sind die von ihnen gebildeten Mizellen höher geladen. Aufgrund der Wirkung der elektrostatischen Anziehung werden einige Gegenionen um die Mizellen herum angezogen, wodurch sich einige positive und negative Ladungen gegenseitig aufheben. Allerdings nimmt die Blockierungskraft des durch die Gegenionen gebildeten Ionennebels stark zu, nachdem die Mizelle eine hohe Ladung gebildet hat, die zur Einstellung der Dispersion des Nanopulvers genutzt werden kann. Aus diesen beiden Gründen nimmt die äquivalente Leitfähigkeit der Lösung mit zunehmender Konzentration nach CMC schnell ab. Daher wird dieser Punkt auch zur Messung der kritischen Mizellenkonzentration des Tensids verwendet.

Die Struktur der ionischen Tensidmizelle ist eine kugelförmige Mizelle, die aus einem inneren Kern, einer äußeren Hülle und einer doppelten elektrischen Diffusionsschicht besteht. Der innere Kern des ionischen Tensids besteht aus einer Kohlenwasserstoffkette, die hydrophoben flüssigen Kohlenwasserstoffen ähnelt, und sein Durchmesser beträgt etwa 1–2,8 nm. Da die benachbarte polare Gruppe – CH2 – eine bestimmte Polarität aufweist, befinden sich noch einige Wassermoleküle um den Kern herum, sodass mehr Wasser in den Mizellenkern eindringt. Zu diesem Zeitpunkt ist diese CH2-Gruppe nicht nur der Kern der flüssigen Kohlenwasserstoffkette, sondern auch Teil der nicht flüssigen Mizellenhülle.