Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям

93 
 
Рис. 1.79. Схема структур, образованных амфифильными молекулами на границе раздела 
вода-масло или вода-воздух для различных значений параметра упаковки
p
. 
а) сферическая мицелла. б) овальная мицелла. в)везикула. г)плоский слой ПАВ. д) 
обращенная (обратная) мицелла.[1] 
Возможно образование следующих типов мицелл – сферических, 
цилиндрических, гексагональноупакованных, ламеллярных. Мицелярные 
системы – это одномерные, двумерные и трехмерные наноструктуры с 
десятками и сотнями молекул. См. рис. 1.80. 
Рис. 1.80. Структуры, организованные в результате действия поверхностно активных 
веществ (ПАВ).[2] 
1- мономеры ПАВ, 2-мицелла, 3-цилиндрическая мицелла «кукуруза». 
4- гексагональноупакованные цилиндрические мицеллы,5 - ламелярная мицелла. 
6 - гесагонально-упакованные капли воды в обратной мицеллярной системе. 

94 
1.6.4. Эмульсия 
Эмульсия
– мутная коллоидная система капель микронных размеров одной 
несмешивающейся жидкости диспергированной в другой (масло в воде). 
Эмульсия является термодинамической неравновесной системой. В 
присутствии ПАВ частицы с размерами до100 нм могут самопроизвольно 
образовывать термодинамическую равновесную прозрачную микроэмульсию 
(наноэмульсию), 
которая 
может 
существовать 
долгое 
время. 
Термодинамическая стабильность микроэмульсионных систем обусловлена 
низким межфазным натяжением которое может составлять до 10
-5
Дж /м
2
. 
Дисперсионная фаза микроэмульсии состоит из капель размером не более 
100нм. При низких концентрациях Молекулы ПАВ адсорбируются на 
поверхности раздела воздух - вода. 
При достижении некой 
критической концентрации мицеллобразования
молекулы воды и ионы ПАВ начинают образовывать ассоциаты, (мицеллы) с 
размерами от 2до10 нм, которые непрерывно собираются и распадаются со 
временами жизни от микросекунд и до секунд. Синтетические ПАВ с 
объемными гидрофобными группами образуют протяженные двойные слои, 
которые могут замыкаться на себя с образованием везикул обычно 
сферических. Эти структуры возникают при концентрациях выше критической 
везикулярной. Время жизни везикул составляет недели и месяцы.
Если 
везикулы 
образуются 
природными 
или 
синтетическими 
фосфолипидами. Они называются однослойными липосомами, т.е. такие 
липосомы содержат один бислой. Фосфолипид - это жироподобное вещество, 
содержащее фосфор в форме фосфорной кислоты, которая функционирует как 
структурный компонент мембраны. Главная часть липида гидрофобная, 
фосфатная группа гидрофильная. Гидратация вызывает их самосборку в 
однослойные липосомы, с размером от нанометров до микрон с двойными 
слоями толщиной 5-10 нм. 
Мицеллы и бислойные липосомы применяются в химии и биологии. 
Мицеллы способствуют диспергированию нерастворимых органических 
соединений в мыльных растворах и облегчают их удаление с поверхности. 
Липосомы могут заключать в себе ферменты, и распадаясь в соответствующее 
время, катализируют пищеварительные процессы. 

жүктеу/скачать 12,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: