8. МИКРОГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ

Раздел «Микрогетерогенные системы» содержит лабораторные работы по определению критической концентрации мицеллобразования, получению и изучению эмульсий, а также по изучению изоэлектрической точки амфотерных полиэлектролитов. Раздел построен по модульному принципу и позволяет выполнять работы в любой последовательности.

РАБОТА 21

Определение критической концентрации мицеллообразования физико-химическими методами

Задачи работы

Определить критическую концентрацию мицеллообразования поверхностно-активного вещества.

Теоретическое пояснение

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называют вещества, понижающие поверхностное натяжение воды или других растворителей. Молекулы ПАВ имеют дифильную структуру: они состоят из полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной) частей. Дифильностью молекул ПАВ обусловлена их тенденция адсорбироваться на границе раздела фаз и собираться в мицеллы.

Гидрофильную часть молекулы ПАВ образуют функциональные группы (-ОН), (-СООН), (-NH₂), (-NH), (-CO), хорошо растворимые в водных средах. Гидрофобная часть ПАВ состоит из углеводородного радикала, нерастворимого в воде. Молекулы ПАВ самопроизвольно адсорбируются, концентрируются на границе раздела вода-воздух, образуя мономолекулярный адсорбционный слой, понижающий поверхностное натяжение растворов. При адсорбции молекулы ПАВ ориентируются так, чтобы их полярные части находились в воде (в полярной фазе), а гидрофобные части оказались

в воздухе. При этом разность полярностей соприкасающихся фаз уменьшается (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Насыщенный мономолекулярный слой ПАВ на границе раздела вода-воздух

По мере увеличения концентрации ПАВ в растворе число свободных мест на границе раздела вода-воздух уменьшается и после образования насыщенного адсорбционного слоя молекулы ПАВ начинают объединяться в растворе в мицеллы.