МИЦЕЛЛЫ КАК УСТОЙЧИВЫЕ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫ


Дифильность молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) определяет многообразие их свойств, среди которых особое место принадлежит способности к самоорганизации как в полярных, так и неполярных растворителях, и образованию устойчивых супрамолекулярных структур – мицелл. Эти структуры существуют при комнатной температуре и, поскольку их концентрации чувствительны к изменениям физико-химических параметров, играют большую роль в равновесиях и релаксационных процессах в растворах ПАВ и жидкокристаллических системах.


Ключевой для теории мицеллообразования оказывается зависимость работы образования молекулярного агрегата от числа агрегации и концентрации мономеров ПАВ в растворе. Эту зависимость дают капельная и квазикапельная термодинамические модели молекулярных агрегатов ПАВ, разработанные в цикле статей –


И в капельной, и в квазикапельной модели агрегат ПАВ имеет жидкоподобное углеводородное ядро и двойной электрический слой на поверхности.





В капельной модели реализуется предельный вариант строения молекулярного агрегата ПАВ в растворе, исключающий проникновение молекул растворителя в агрегат.

В квазикапельной модели (на рисунке) реализован другой вариант строения агрегата, допускающий частичное (в соответствии с правилами упаковки) проникновение в него молекул растворителя. При этом была решена трудная термодинамическая задача учета частичного выхода углеводородных цепей из ядра агрегатов. На рисунке: 1 – гидрофильная часть молекулы ПАВ, 2 – граница проникновения воды в агрегат, 3 – гидрофобная часть молекулы ПАВ, 4 – углеводородное ядро молекулярного агрегата.