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.
Достарыңызбен бөлісу: