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胶束

胶束(micelle)又稱胶团微胞微团,是表面活性剂在溶液中的浓度到达及超过臨界膠束濃度CMC后,其分子或离子自动缔合成的胶体大小的聚集体质点微粒,这种胶体质点与离子之间处于平衡状态。汉语胶束的束,是“小捆、一把”的意思,因其不一定呈球(团)状,随浓度不同亦可为棒状、层状、块状。

磷脂分子在水溶液中形成的胶束的示意图。

单个表面活性剂分子在溶于水后,完全被水分子包围,分子中的亲水基团有被水吸引的趋势,而亲油基团则被水排斥,因此表面活性剂分子占据溶液表面,在表面吸附,将其亲油基团伸向空气。这种表面吸附达到饱和后,如果表面活性剂的浓度继续增加,则溶液内部的表面活性剂分子将采取另一种对水进行排斥的方式,即分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合,自身相互抱成团,而亲水基团则伸向水中,与水分子结合,形成聚集体,即胶束。

胶束一般为球、柱、片等形状,其结构问题至今仍未完全搞清。从实验数据可知,当表面活性剂溶液的浓度达到一定值后胶束开始形成,浓度越大形成的胶束越多。胶束开始明显形成时溶液中表面活性剂的浓度称为臨界膠束濃度(Critical micelle concentration),记作CMC。临界胶束浓度是表面活性剂的重要参数之一,它可以通过理论推算,也可以通过表面张力法、电导法、折光指数法和染料增溶法等来测定。

在临界胶束浓度前后,表面活性剂浓度的许多物理性质,如电导率渗透压、光学性质、去污能力、表面张力等,都发生显著变化,故在使用表面活性剂时必须超过CMC值,才能充分发挥表面活性剂的性能。多数表面活性剂的CMC值在0.001-0.02 mol/L左右。

在离子型表面活性剂的溶液中,单个表面活性剂离子与胶束之间可以形成平衡,该平衡受表面活性剂的浓度影响,当浓度较小时,溶液中主要是单个表面活性剂离子;当浓度较大或接近CMC时,溶液中将有少量胶束,如二聚体或三聚体等;当浓度10倍于CMC或更大时,胶束一般不是球形。

历史 编辑

1912年,布里斯托大学的James William McBain在大量实验数据的基础上提出,表面活性剂浓度大到一定程度后出现的反常现象,是由于表面活性剂离子或分子缔合成胶体大小的聚集体所导致的。[1]G. S. Hartley在其所著的“Paraffin Chain Salts, A Study in Micelle Formation”一书中首先用Micelle一词来形容表面活性剂分子或离子形成的此类聚集体。[2]

Micelle 一般读作 /mˈsɛl/("my sell"),复数为 micelles;又拼作 micella,读作 /mˈsɛlə/,复数为 micellae;其语源自拉丁字 mica,“颗粒”之义,加上指小词缀 ‑elle,表示“微小颗粒”。

参见 编辑

参考资料 编辑

  1. ^ McBain, J. W., Trans. Faraday Soc. 1913, 9, 99.
  2. ^ Hartley, G. S. Aqueous Solutions of Paraffin Chain Salts, A Study in Micelle Formation. Paris: Hermann et Cie. 1936. 

胶束, micelle, 又稱胶团, 微胞, 微团, 是表面活性剂在溶液中的浓度到达及超过臨界膠束濃度cmc后, 其分子或离子自动缔合成的胶体大小的聚集体质点微粒, 这种胶体质点与离子之间处于平衡状态, 汉语的束, 小捆, 一把, 的意思, 因其不一定呈球, 随浓度不同亦可为棒状, 层状, 块状, 磷脂分子在水溶液中形成的的示意图, 单个表面活性剂分子在溶于水后, 完全被水分子包围, 分子中的亲水基团有被水吸引的趋势, 而亲油基团则被水排斥, 因此表面活性剂分子占据溶液表面, 在表面吸附, 将其亲油基团伸向空气, . 胶束 micelle 又稱胶团 微胞 微团 是表面活性剂在溶液中的浓度到达及超过臨界膠束濃度CMC后 其分子或离子自动缔合成的胶体大小的聚集体质点微粒 这种胶体质点与离子之间处于平衡状态 汉语胶束的束 是 小捆 一把 的意思 因其不一定呈球 团 状 随浓度不同亦可为棒状 层状 块状 磷脂分子在水溶液中形成的胶束的示意图 单个表面活性剂分子在溶于水后 完全被水分子包围 分子中的亲水基团有被水吸引的趋势 而亲油基团则被水排斥 因此表面活性剂分子占据溶液表面 在表面吸附 将其亲油基团伸向空气 这种表面吸附达到饱和后 如果表面活性剂的浓度继续增加 则溶液内部的表面活性剂分子将采取另一种对水进行排斥的方式 即分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合 自身相互抱成团 而亲水基团则伸向水中 与水分子结合 形成聚集体 即胶束 胶束一般为球 柱 片等形状 其结构问题至今仍未完全搞清 从实验数据可知 当表面活性剂溶液的浓度达到一定值后胶束开始形成 浓度越大形成的胶束越多 胶束开始明显形成时溶液中表面活性剂的浓度称为臨界膠束濃度 Critical micelle concentration 记作CMC 临界胶束浓度是表面活性剂的重要参数之一 它可以通过理论推算 也可以通过表面张力法 电导法 折光指数法和染料增溶法等来测定 在临界胶束浓度前后 表面活性剂浓度的许多物理性质 如电导率 渗透压 光学性质 去污能力 表面张力等 都发生显著变化 故在使用表面活性剂时必须超过CMC值 才能充分发挥表面活性剂的性能 多数表面活性剂的CMC值在0 001 0 02 mol L左右 在离子型表面活性剂的溶液中 单个表面活性剂离子与胶束之间可以形成平衡 该平衡受表面活性剂的浓度影响 当浓度较小时 溶液中主要是单个表面活性剂离子 当浓度较大或接近CMC时 溶液中将有少量胶束 如二聚体或三聚体等 当浓度10倍于CMC或更大时 胶束一般不是球形 历史 编辑1912年 布里斯托大学的James William McBain在大量实验数据的基础上提出 表面活性剂浓度大到一定程度后出现的反常现象 是由于表面活性剂离子或分子缔合成胶体大小的聚集体所导致的 1 G S Hartley在其所著的 Paraffin Chain Salts A Study in Micelle Formation 一书中首先用Micelle一词来形容表面活性剂分子或离子形成的此类聚集体 2 Micelle 一般读作 m aɪ ˈ s ɛ l my sell 复数为 micelles 又拼作 micella 读作 m aɪ ˈ s ɛ l e 复数为 micellae 其语源自拉丁字 mica 颗粒 之义 加上指小词缀 elle 表示 微小颗粒 参见 编辑表面活性剂 臨界膠束濃度 磷脂双分子层参考资料 编辑 McBain J W Trans Faraday Soc 1913 9 99 Hartley G S Aqueous Solutions of Paraffin Chain Salts A Study in Micelle Formation Paris Hermann et Cie 1936 取自 https zh wikipedia org w index php title 胶束 amp oldid 79309364, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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