Критические параметры упаковки молекул ПАВ и предпочтительные с геометрической точки зрения структуры агрегатов
Дипломы, курсовые и прочее / Фазовые диаграммы двойных и тройных систем / Дипломы, курсовые и прочее / Фазовые диаграммы двойных и тройных систем / Критические параметры упаковки молекул ПАВ и предпочтительные с геометрической точки зрения структуры агрегатов Критические параметры упаковки молекул ПАВ и предпочтительные с геометрической точки зрения структуры агрегатов

Можно считать, что агрегаты ПАВ сформированы пленками ПАВ, причем в зависимости от кривизны пленки образуются разные структуры. Будем считать спонтанную кривизну положительной, если пленка искривляется вокруг неполярной части, и отрицательной при искривлении пленки в сторону полярной части.

Прямые мицеллы, таким образом, имеют положительную кривизну, а обращенные мицеллы - отрицательную. Кривизна плоских пленок, например в ламелярных фазах, равна нулю. Многие биконтинуальные структур характеризуются более сложной "седлообразной" геометрией с двумя главными радиусами кривизны противоположных знаков. Большой интерес представляет случай "минимальных" поверхностей, когда средняя кривизна равна нулю.

Спонтанная кривизна варьируется от величины, обратной длине молекулы ПАВ, до соответствующего отрицательного значения. Спонтанная кривизна уменьшается при введении в молекулу ПАВ второй неполярной цепи и при уменьшении отталкивания полярных групп, т.е. при добавлении электролита в систему, содержащую ионное ПАВ.

Мицелла с солюбилизированным маслом характеризуется положительной спонтанной кривизной. Обычно пленка ПАВ между маслом и водой обладает гибкостью и областями как положительной кривизны, так и отрицательной. Фазовое поведение полярных липидов - аналогия с фазовым поведением других дифильных веществ. Полярные липиды подчиняются тем же правилам, что и ПАВ, и обнаруживают сходное фазовое поведение. На рис. были приведены структурные формулы различных липидов; очевидно, что ассоциативное поведение в воде, например, существенно неполярных триглицеридов и сильнополярных солей желчных кислот совершенно разное. Действительно, три - и диглицериды недостаточно дифильны, чтобы растворяться в воде, и формируют самоассоциированные структуры. Другой предельный случай - соли желчных кислот, которые склонны к образованию лишь очень небольших агрегатов с большой положительной кривизной. Большинство других липидов по своим свойствам располагаются между указанными крайними случаями и образуют самоассоциированные структуры различных типов, как это следует из многочисленных фазовых диаграмм. Фосфолипиды, например лецитин, как и вообще ПАВ с двумя углеводородными цепями в молекуле, склонны к образованию ламелярных фаз. Ламелярная фаза может поглощать воду и набухать. При более высоком содержании воды система расслаивается на две сосуществующие фазы: ламелярную и очень разбавленный водный раствор. Моноолеин также образует ламелярную фазу, но только в очень ограниченном интервале концентраций и температур. Эта система весьма необычна, поскольку образует биконтинуальную кубическую фазу, которая, во-первых, устойчива в широкой области концентраций и температур и, во-вторых, сосуществует с избытком воды. В двухфазной области образуется дисперсия кубической фазы.

На фазовой диаграмме системы яичный лецитин - вода преобладает ламелярная фаза, которая при большом содержании воды находится в равновесии с очень разбавленным водным раствором.

Фазовая диаграмма системы моноолеин - вода характеризуется большой областью биконтинуальной кубической фазы. Эта фаза может быть в равновесии с избытком воды. Кроме того, в определенных интервалах температуры и состава образуются ламелярная и обращенная мицеллярная фазы

Соли желчных кислот характеризуются очень низкими числами ПАВ. Поэтому они образуют только мицеллярные растворы в воде и почти никогда не образуют жидкокристаллических фаз. Если в систему, содержащую менее полярный липид, ввести соль желчных кислот, обнаруживаются ожидаемые изменения в структуре агрегатов. Например, ламелярная фаза лецитина поглощает некоторое количество соли желчных кислот, а затем трансформируется сначала в гексагональную фазу и потом в мицеллярную. Кубическая фаза моноолеина под действием солей желчных кислот превращается в ламелярную фазу, а затем в мицеллярную.

Смотрите также

Алкалоиды рода Carex на Европейском северо-востоке России
...

Конструирование биосенсора для регистрации P. aeruginosa АТСС 27853
Регистрация патогенных микроорганизмов в растворах электролитов является одним из основных заданий медицины, биохимии и электрохимического анализа. С этой целью в мире разрабатываются биосе ...

d-элементы I-ой группы и их соединения
...