Поверхнево-активні речовини являють собою дифільні молекули, що складаються з гідрофобної і гід
Поверхнево-активні речовини являють собою дифільні молекули, що складаються з гідрофобної та гідрофільної частин.
Малюнок 4 - Будова молекули ПАР
На малюнку 4: l - довжина гидрофобной частини, а - ефективний перетин гидрофильной частини.
Використовуючи такі співвідношення можна визначити, до якого виду наноструктур ставитися ту чи іншу ПАР [1]:
де v - об'єм гидрофобной частини; а - ефективний перетин гидрофильной частини; l - довжина гидрофобной частини.
Таким чином, якщо p <1, то поверхнево-активна речовина утворює прямі міцели в розчині.
При p = 1 утворюється бішар, а при p> 1 утворюються зворотні міцели.
Залежно від співвідношення цих частин (так званого гідрофобно-гідрофільного балансу молекули) ПАР можуть утворювати різні наноструктури [1].
Малюнок 5 - Різні види наноструктур в залежності від співвідношення гідрофільно-ліпофільного балансу: а - мікроемульсія масло / вода; б - мікроемульсія вода / масло; в - зворотна міцела; г - пряма міцела; д - біслойних мембрана; е - везикула; 1 - вода; 2 - масло
Особливо зручними є потрійні системи, наприклад, «гексан-вода-АОТ», в яких, змінюючи величину w-співвідношення Н2О-АОТ, можна змінювати в широких межах діаметр водного пулу нанореактора [1].
Ці системи представляються надзвичайно простими і зручними для синтезу різних наночастинок шляхом проведення хімічної реакції.
Малюнок 6 - Потрійна система гексан-вода-сульфосукцинат натрію (AOT): 1 - вода; 2 - масло
У разі, коли мицеллярний розчин складається з двох частин: першого міцелярного розчину, який містить молекули реагенту А і другого міцелярного розчину, що містить молекули реагенту В при змішуванні відбувається реакція, контрольована процесом межміцеллярного обміну реагентів [1].
Для стабілізації міцелярних систем нерідко використовуються з-ПАР. В якості со-ПАР використовуються спирти з середньою довжиною ланцюга, SPAN - 40, високомолекулярні сполуки.
Збирають нанокристалічні частки і видаляють будь-які залишаються в розчині надлишкові кількості ПАР ультрацентрифугирование при швидкостях в 20000 - 60000 обертів на хвилину протягом 10 - 30 хвилин.
Контроль розміру водного пулу даних нанореакторов можна контролювати, змінюючи співвідношення Н2О / АОТ [1].
Малюнок 7 - Реакція, контрольована процесом межміцеллярного обміну реагентів.
Якщо сам акт реакції всередині міцели відбувається досить швидко, то кінетика реакції буде визначатися процесами межміцеллярного обміну. На цьому слайді наочно представлений один з варіантів процесу межміцеллярного обміну [1].
Малюнок 8 - Процес межміцеллярного обміну
Освіта емульсії - емульгування може відбуватися як в результаті конденсаційного виділення нової дисперсної фази, так і при диспергування однієї рідкої фази в інший.
Диспергирование може відбуватися мимовільно або в результаті механічної дії. Мимовільне емульгування можливо при дуже низьких значеннях поверхневого натягу кордону розділу двох рідин (менш сотої частки мН / м) і призводить до утворення термодинамічно рівноважних критичних емульсій.
Крім того, мимовільне емульгування може відбуватися в результаті дифузійного переносу речовин (зазвичай ПАР) з однієї фази в іншу. Для механічного емульгування застосовують різні гомогенізатори і диспергатори. Можливість утворення емульсії, їх тип і стабільність визначаються поверхневими явищами на границях розділу фаз і залежать, перш за все, від наявності в системі ПАР-емульгаторів, їх концентрації та молярного будови, зокрема гідрофільно-ліпофільного балансу (ГЛБ).
Інформація про хімії
One-pot синтез кандидатів в протипухлинні препарати
Дослідники з Німеччини розробили простий, швидкий і протікає з високим виходом цільових продуктів каскадний синтез поліциклічних сполук, схожих за структурою на природні індолалкалоіди. Отримані сполуки заважають д ...
Норріш (Norrish), Рональд Джордж Рейфорд
Англійський хімік Роналд Джордж Рейфорд Норріш народився в Кембриджі, в родині фармацевта Герберта Норріш і Енн Норріш. Він закінчив місцеву початкову і персскую середню школи. У 1915 р, отримавши стипендію для навчання в Еммануел-колле ...
Gd - гадоліній
Гадоліній (лат. Gadolinium), Gd, хімічний елемент III групи періодичної системи, атомний номер 64, атомна маса 157,25, відноситься до лантаноїдам. Властивості: метал, щільність 7,895 г / см3, температуру кипіння 1312 ° С. Феромагнетик (нижче ...